Digitalisierung in der Windenergie: Fraunhofer IWES startet »IWES Digital Hub«

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Neue Plattform bündelt digitale Lösungen für Planung und Betrieb von
Windparks – erster Service GRIDSLI ab sofort verfügbar
Das Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme IWES hat mit dem »IWES
Digital Hub« eine zentrale Plattform für digitale Lösungen aus der
Windenergieforschung gestartet.

Seit Mitte Januar ist die Web-Applikation
online und macht ausgewählte Software-Tools des Instituts für Industrie
und Forschung nutzbar. Ziel ist es, die digitalen Kompetenzen des
Fraunhofer IWES sichtbar zu bündeln, den Zugang zu den am Institut
entwickelten, validierten und erprobten Werkzeugen zu erleichtern und so
die Planung, Auslegung und den Betrieb von Windparks effizienter zu
gestalten.

Der IWES Digital Hub richtet sich an Akteurinnen und Akteure der
Windenergie entlang verschiedener Phasen des Lebenszyklus eines Windparks
– von der Standortbewertung und Planung über Design und Auslegung bis hin
zu Betrieb, Monitoring und Optimierung bestehender Anlagen und Windparks.
Die Plattform bündelt eine wachsende Sammlung digitaler Lösungen, die am
Fraunhofer IWES entwickelt und schrittweise ausgebaut werden. Die zugrunde
liegenden Methoden und Algorithmen entstehen überwiegend in nationalen und
internationalen Forschungsprojekten und werden in Zusammenarbeit mit
Praxispartnern an realen Anwendungsfällen erprobt. So können neue
wissenschaftliche Erkenntnisse nach und nach in Werkzeuge überführt und
Anwenderinnen und Anwendern in Form von Softwarebausteinen bereitgestellt
werden. »Perspektivisch soll die wissenschaftliche Expertise des Instituts
auf diese Weise zunehmend als digitale Services nutzbar werden – von
Ertragsprognosen und Strömungssimulationen bis hin zu ausgewählten
Fragestellungen zu Investitions- und Systementscheidungen«, erläutert
Juliane Burfeind, Chief Digital Officer, Fraunhofer IWES.

GRIDSLI: Erster Service im IWES Digital Hub erleichtert numerische
Strömungssimulationen in komplexem Gelände

Mit GRIDSLI ist der erste Service im IWES Digital Hub verfügbar. Das Tool
ist ein Terrain-Mesh-Generator, der Strömungssimulationen (CFD) in der
Open-Source-Software OpenFOAM¹ deutlich vereinfacht und beschleunigt.

GRIDSLI bietet unter anderem:
• Schnelle, präzise Geländevernetzung: Aus Rohdaten werden in wenigen
Minuten saubere, simulationsbereite Rechengitter erzeugt – ohne
aufwändiges Preprocessing.
• Auslegung für komplexe Standorte: Das Tool ist für anspruchsvolle
Topografien wie Hänge oder bewaldete Täler optimiert und liefert ein
robustes Mesh für Windfeldsimulationen.
• Wissenschaftlich validierte Methoden: GRIDSLI basiert auf einer
langjährigen IWES-Expertise und wurde bereits in zahlreichen Forschungs-
und Industrieprojekten erprobt.

GRIDSLI steht Nutzerinnen und Nutzern im IWES Digital Hub nach einer
Registrierung zur Verfügung und kann direkt über die Plattform genutzt
werden.

Weitere digitale Services in Vorbereitung
Der IWES Digital Hub wird in den kommenden Monaten um diese bereits
vorgesehenen Tools und Services ergänzt. Weitere digitale Angebote aus dem
Institut sollen schrittweise folgen.

• NEXUS: Dezentrale Verwaltung von Zeitreihendaten, Anbindung zahlreicher
Datenquellen über Plug-ins, Zugriff über REST-API etwa aus Python oder
MAT-LAB sowie integriertes Nutzer- und Single-Sign-On-Management.

• FOXES (Farm Optimization and eXtended yield Evaluation Software) als
Web-Applikation: Berechnung von Nachlaufverlusten, Jahresenergieproduktion
und Optimierung von Windparks.

• COBRAZ (Investment Decision Support and Sizing of Energy Systems):
Energiewirtschaftliche Modellierung unter Markt- und
Regulierungsbedingungen, Optimierung von Anlagengröße und Betrieb sowie
kundenspezifische Analysen.

•LYNXES (Localized Yield and Numerical eXploration of Environment and
Site): Modellierung von Strömungen in komplexem Gelände mit voll
automatisiertem Workflow.

Beitrag zur Energiewende durch digitale Expertise
Mit dem IWES Digital Hub verfolgt das Fraunhofer IWES das Ziel, interne
wissenschaftliche Expertise systematisch in Form digitaler Services zur
Verfügung zu stellen. So können neue Entwicklungen aus Forschungsvorhaben
schneller in die praktische Anwendung überführt werden und leisten einen
konkreten Beitrag zur Kostensenkung, Effizienzsteigerung und
Risikoreduktion in Projekten der erneuerbaren Energien.

Zum IWES Digital Hub: https://digitalhub.iwes.fraunhofer.de/

¹ OpenFOAM
OpenFOAM ist eine Open-Source-Software für numerische
Strömungssimulationen (Computational Fluid Dynamics, CFD). Sie bietet eine
umfangreiche Sammlung von physikalischen Modellen und numerischen
Methoden, um Strömungs- und Transportprozesse in komplexen Geometrien zu
berechnen, und wird weltweit in Forschung und Industrie eingesetzt.

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Fraunhofer IWES
Das Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme IWES betreibt
anwendungsorientierte Forschung für eine nachhaltige Zukunft. Die
Fokusthemen des Fraunhofer IWES sind: Offshore, Wasserstoff,
Prüfinfrastruktur und Digitalisierung. Die Forschungsarbeit in diesen
zukunftsrelevanten Schlüsseltechnologien spielt im Innovationsprozess eine
zentrale Rolle und stärkt durch den Transfer der Forschungsergebnisse in
die Industrie den Wirtschaftsstandort zum Wohle unserer Gesellschaft. Mehr
als 400 Mitarbeitende an neun Standorten entwickeln innovative Methoden,
um den Ausbau der Windenergie- und Wasserstoffwirtschaft zu beschleunigen,
die Risiken zu minimieren und die Kosteneffizienz zu steigern.