Abbildung 1: Windenergieanlage München Fröttmaning
Im Studiengang Elektro- und Informationstechnik der TU München muss nach dem Vordiplom eine Studienarbeit verfasst werden. Es bestand zu meiner Zeit die Option sich diese Arbeit als Bachelorarbeit anerkennen zu lassen, da die fachlichen Voraussetzungen identisch sind. Dies war nur an dieser Uni möglich und nannte sich Münchener Modell.
Die Bachelorarbeit wollte ich thematisch im Bereich erneuerbare Energien schreiben. Ich suchte mir also einen Lehrstuhl an der Uni, der Arbeiten auf diesem Gebiet anbot. Gesucht und gefunden fiel meine Wahl auf das Fachgebiet Elektrische Energieversorgungsnetze (EEN), welches von Prof. Witzmann geleitet wird. Mein Thema lautete „Modellierung einer Vollumrichter-Windkraftanlage“. Die Inhalte der Arbeit will ich im Folgenden vorstellen.
Einleitung
Der Ausbau der Windenergie in Deutschland geschieht rasant – so rasant, dass oftmals der Netzanschluss der Anlagen eine Schwierigkeit darstellt. Ganz besonders deutlich wird dies bei Offshore-Anlagen, die unter hohem Aufwand in der Nordsee errichtet werden und die Energie aufs Festland liefern müssen. Das Stromnetz wird aus diesem Grund seit einigen Jahren für die Aufnahme von Windstrom fit gemacht. Hierfür werden auch auf wissenschaftlicher Ebene gute technische Lösungen gesucht. Am Fachgebiet EEN wird unter anderem erforscht, wie man diese in Zukunft zu erwartenden großen Energiemengen auf das Festland zum Verbraucher transportiert, oder auch wie sich Offshore-Windparks mit ihrer fluktuierenden Einspeisung am Onshorenetz verhalten und dieses beeinflussen. Dazu werden entsprechende Netzsimulationen durchgeführt. Meine Aufgabe war es ein Modell einer Megawatt-Synchrongenerator-Windenergieanlage zu entwickeln. Der Fokus sollte dabei einerseits auf der Abbildung physikalischer Effekte der Windenergiewandlung liegen. Andererseits sollte das elektrische Verhalten am Netz die sogenannten Netzanschlussregeln der Übertragungsnetzbetreiber erfüllen.