Im Rahmen des vom Bundeministerium für Umwelt, Naturschutz und 
Reaktorsicherheit geförderten OWEA-Projekts soll hier unter Verwendung 
des Grobstruktursimulationsmodells PALM sowohl die ungestörte, vor 
allem aber auch die durch vorhandene Windkraftanlagen gestörte 
turbulente Struktur der marinen atmosphärischen Grenzschicht mit in 
Messungen und numerischen Simulationen nicht erreichter räumlicher 
Auflösung untersucht werden. Die Kenntnis der Verhältnisse in der 
marinen atmosphärischen Grenzschicht, insbesondere des turbulenten 
Windfeldes, ist Voraussetzung für eine unter Kosten-Nutzen-Aspekten 
optimale Umsetzung des Windangebots in die Produktion elektrischer 
Energie an Offshore-Windkraftanlagen. Aufgrund von Randbedingungen wie 
z.B. der Meerestiefe oder den Kosten für die Übertragung der 
gewonnenen Energie auf das Festland ist der Platz zur Errichtung von 
Offshore-Windkraftanlagen beschränkt. An geeigneten Standorten sollen 
daher möglichst viele Windkraftanlagen in sogenannten Windparks 
zusammengefasst werden, d.h. Windkraftanlagen werden im 
Nachlaufbereich anderer Windkraftanlagen stehen. Die Abschätzung des 
Energiepotentials ganzer Windkraftanlagen wird dadurch erschwert, dass 
im Nachlaufbereich geringere mittlere Windgeschwindigkeiten und eine 
erhöhte Turbulenzintensität (=höhere mechanische Belastung) erwartet 
werden können, die bisher zur Abschätzung des Windangebots verwendeten 
mesoskaligen Modelle diese Effekte jedoch nicht explizit auflösen 
können. Größere Investitionen in den Ausbau der Energiegewinnung in 
Offshore-Windparks und damit in die Erschließung eines bedeutenden 
Potentials zur Generierung von Energie aus erneuerbaren Quellen werden 
nur dann erfolgen, wenn sich die Windverhältnisse an vorgesehenen 
Standorten mit ausreichender Genauigkeit abschätzen lassen. Da die 
Leistung von Windkraftanlagen mit der dritten Potenz der 
Windgeschwindigkeit zunimmt, könnte eine Überschätzung des 
Windangebots um lediglich 3% zu einer Ertragsüberschätzung von 9% 
führen, d.h. die prognostizierte profitable Investition würde sich 
tatsächlich als nicht profitabel erweisen - ein abschreckendes 
Beispiel für weitere Investitionen in die Offshore-Energiegewinnung. 
Im Rahmen des hier vorgestellten Projekts soll eine systematische 
Untersuchung der Struktur der mittleren Eigenschaften sowie der 
Turbulenzcharakteristiken der marinen atmosphärischen Grenzschicht 
inner- und außerhalb des vor Borkum gelegenen Offshore-Testfelds alpha 
ventus mit dem turbulenzauflösenden Grobstruktursimulationsmodell PALM 
für verschiedene thermische Schichtungen, Rauhigkeiten und mesoskalige 
Antriebe erfolgen. Die Ergebnisse der Simulationen (Schritt 1: marine 
atmosphärische Grenzschicht ohne Windkraftanlagen; Schritt 2: marine 
atmosphärische Grenzschicht mit einzelner Windkraftanlage, Schritt 3: 
marine atmosphärische Grenzschicht mit Windpark) sollen mit Messdaten 
validiert werden und die validierten Ergebnisse schließlich zu einer 
geeigneten Beschreibung von Nachlaufströmungen beispielsweise zur 
Verwendung in mesoskaligen Modellen verwendet werden.