Entwicklung einer Methodik zur Regionalisierung von Windkraftanlagen an Land. Szenariorahmen zum Netzentwicklungsplan Strom 2019-2030

Masterarbeit aus dem Jahr 2019 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Energietechnik, Note: 1,3, Universität Duisburg-Essen (Fakultät für Ingenieurwissenschaften), Sprache: Deutsch, Abstract: In der Masterarbeit wird eine Methode zur Regionalisierung von Windkraftanlagen für die BRD entwickelt und deren technische Umsetzung beschrieben.

Die in dieser Arbeit durchgeführte Regionalisierung von Windkraftanlagen an Land basiert auf einer detaillierten Analyse der Gesamtfläche der BRD bezüglich ihrer Nutzbarkeit für die Windenergieerzeugung. Hierzu wird die Gesamtfläche der BRD in 14,3 Mio. Rasterzellen von 200 m x 200 m unterteilt. Für jede Rasterzelle erfolgt eine Bewertung der Windqualität und der Flächenverfügbarkeit für die Windenergienutzung. Hierbei wird die Standortqualität verschiedener Windzonen sowie Flächenrestriktionen unterschiedlicher Flächennutzungstypen berücksichtigt. In geeigneten Rasterzellen wird dann die Errichtung von Windkraftanlagen vorgesehen. Standortabhängig werden dabei unterschiedliche Standard-Windkraftanlagen angenommen, wobei ein technisch notwendiger Mindestabstand zwischen Windkraftanlagen eingehalten wird. Die Summe der Leistung aller in geeigneten Rasterzellen errichteten Windkraftanlagen ergibt das in der BRD maximal installierbare Leistungspotenzial. In die Skalierung gehen ebenfalls die Ausbauziele der Bundesländer ein, wodurch eine Gewichtung der Verteilung der Windenergieleistung auf Bilanzkreisebene der Bundesländer erfolgt. Die Ausbauziele werden im Szenariorahmen 2019-2030 konkretisiert, weshalb als Eingangsparameter für die Skalierung die Daten des Szenarios C 2030 aus dem Szenariorahmen 2019-2030 verwendet werden.

Nach der Einleitung in Kapitel 1 werden in Kapitel 2 grundlegende technische Zusammenhänge dargestellt, die für die Regionalisierung von Windkraftanlagen an Land wichtig sind.I n Kapitel 3 wird eine Analyse der Windqualität in der BRD durchgeführt. In Kapitel 4 wird eine Flächenanalyse der BRD durchgeführt. Dabei wird jede Rasterzellen daraufhin untersucht, ob in ihr Arten der Flächennutzung vorliegen, die der Windenergieerzeugung entgegenstehen oder diese begünstigen. Ausgehend von den in den Kapitel 3 und Kapitel 4 erfassten Daten wird in Kapitel 5 eine Allokation von Windkraftanlagen in geeigneten Rasterzellen vorgenommen. Das bewertete Leistungspotenzial wird in Kapitel 6 auf die Ausbauziele der Bundesregierung für Windkraftanlagen an Land skaliert. In Kapitel 7 wird die technische Umsetzung der Regionalisierung der Windkraftanlagen an Land vorgestellt. In Kapitel 8 wird die Methodik zur Regionalisierung von Windkraftanlagen an Land zusammenfassend dargestellt.