Lösungen: meso-scale roughness lies outside gwc roughness classes

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Die Meldung "meso-scale roughness lies outside gwc roughness classes" kann bei jeglichen Berechnungen erscheinen, die WAsP involvieren. Sie stammt von WAsP und wird von windPRO lediglich an den Anwender übergeben. Frei übersetzt bedeutet die Meldung soviel wie "In der regionalen Windstatistik sind keine Informationen enthalten, wie mit den ungewöhnlich hohen Rauigkeiten an diesem Standort umgegangen werden soll".

Die Meldung tritt in der Regel auf, wenn:

• mit WAsP-Versionen ab WAsP 11
• in großflächig bewaldeten Gebieten, deren Rauigkeit höher als Klasse 3 liegt
• mit regionalen Windstatistiken des DWD (beide Auflagen) oder mit älteren selbst erzeugten regionalen Windstatistiken

gerechnet wird.

Sie kann auch auftreten, wenn im selben Projekt zuvor bereits andere WAsP-Berechnungen problemlos durchgeführt wurden (siehe hier)

Im Optimalfall sollte die regionale Windstatistik unter diesen Umständen mit einer WAsP-Version ab WAsP 10 neu erzeugt werden, da dabei dann auch höhere Rauigkeitsklassen berücksichtigt werden.

Da dies bei DWD-Windstatistiken nicht möglich ist, müssen die fehlenden Rauigkeitsklassen extrapoliert werden.

windPRO-Versionen ab 3.0.639

Vewenden Sie das Werkzeug Menü Werkzeuge-->Rauigkeitsextrapolation für Windstatistiken .

Als höchste Rauigkeit sollte in der Regel Klasse 4 (Rauigkeitslänge 1,5) gewählt werden. Beachten Sie, dass wenn die Ausgangswindstatistik bereits fünf Rauigkeiten enthält, die höchste davon durch Ihre Eingabe überschrieben wird. WAsP-Windstatistiken können maximal 5 Rauigkeitsklassen enthalten.

Achtung: WAsP-Version 12.7.74 (WAsPSuite-2022-A-10) ist mit diesem Werkzeug nicht verwendbar. Bitte nutzen Sie eine andere WAsP-Version.

windPRO-Versionen bis 3.0.629

Verwenden Sie den GWC Extrapolator in der WAsP-Software (ab Version 11.3), um die fehlende Rauigkeitsklasse in der regionalen Windstatistik zu extrapolieren.

Gehen Sie hierzu wie folgt vor:

• Sie benötigen die Datei der Original-Windstatistik. Diese ist kein Bestandteil von windPRO.
  • Wenn Sie noch die erste Auflage der DWD-Windstatistiken verwenden, so finden Sie diese auf dem Datenträger, den Sie beim Kauf vom DWD erhalten haben. Wir raten von der Verwendung der Windstatistiken der ersten Auflage ab.
  • Wenn Sie die zweite Auflage der DWD-Windstatistiken verwenden, finden Sie sie in einem Verzeichnis LIB, das mit der DWD-Software installiert wurde.
• Öffnen Sie die Original-Windstatistik (*.lib) in einem Texteditor und notieren Sie die geographische Breite. Dies ist die Zahl nach dem dritten Semikolon in der ersten Zeile, sie sollte für Windstatistiken in Deutschland zwischen 47.0 und 55.0 liegen. Schließen Sie die Datei wieder.
• Starten Sie WAsP 11.3 oder höher
• Wählen Sie Menü Tools --> 9 GWC Extrapolator 
• Ändern Sie im folgenden Dateiauswahl-Dialog rechts unten den Dateityp in "WAsP Wind Atlas files (*.lib)" und laden Sie die Original-Windstatistik
• Geben Sie in das Feld "at latitude" die geographische Breite ein. Verwenden Sie das Dezimaltrennzeichen, das Sie auf Ihrem Rechner regulär verwenden.
• Klicken Sie auf Do it! und dann auf Save. Geben Sie einen Speicherort und ggf. Dateinamen an. Stellen Sie sicher, dass als Speicherformat *.lib ausgewählt ist.
• Öffnen Sie die neu erzeugte *.lib-Datei in einem Texteditor
• Löschen Sie die Worte "Extrapolated from " aus der ersten Zeile. Die ersten Zeichen der ersten Zeile sollte das Länderkürzel (in Deutschland: DE) sein.
• Ergänzen Sie den Namen der Windstatistik gegebenenfalls mit einer Kennung, anhand derer Sie die modifizierte von der Originalwindstatistik unterscheiden können.
  • Den Namen der Windstatistik finden Sie nach dem vierten Semikolon in der ersten Zeile, er hat bei den DWD-Statistiken üblicherweise das Format "Stadtname YYYY-ZZZZ", wobei YYYY und ZZZZ für Anfang und Ende der Messung stehen.
  • Ergänzen Sie dies beispielsweise zu "Stadtname YYYY-ZZZZ ext".
• Speichern Sie die geänderte Datei im Verzeichnis \WindPRO Data\Windstatistics\ oder in einem anderen Verzeichnis, das in windPRO als Suchverzeichnis für Windstatistiken verwendet wird.
• Die erweiterte Windstatistik ist nun in windPRO verwendbar.

Anmerkungen

• Es ist keine sinnvolle Lösung, WAsP auf eine Version vor WAsP 11 downzugraden, nur um dieses Problem zu vermeiden. Das Problem existiert in vorherigen WAsP-Versionen ebenso, es wird dort lediglich nicht erkannt.
• Die erste Zeile einer *.lib-Datei wird von windPRO verwendet, um einige Metadaten zu speichern, z.B. die Position. WAsP selbst verwendet diese Zeile nur für den Namen. Die manuellen Modifizierungen in der obigen Beschreibung sind lediglich notwendig, damit die Windstatistiken an der richtigen Position angezeigt werden. Werden sie nicht durchgeführt, sind die Windstatistiken dennoch nutzbar, sind aber in windPRO weder einem Land noch einer Position zugeordnet. Sie erscheinen in der Gesamtliste der Windstatistiken mit einem Abstand von 0,0 km.
• Prinzipiell ist die Anwendung von DWD-Windstatistiken umso kritischer, je komplexer der Standort ist. Da hohe Rauigkeit häufig auch mit hoher Komplexität zusammenfällt, kann die Meldung auch als Hinweis gedeutet werden, andere Winddatenquellen zu erwägen, z.B. das Erzeugen einer regionalen Windstatistik aus EmdConWx-Daten mittels STATGEN.

Warum tritt das Problem jetzt plötzlich auf, obwohl vorher alles geklappt hat?

Die Fehlermeldung kann auch auftreten, obwohl zuvor im selben Projekt mit der selben Windstatistik und den selben Rauigkeitsdaten WAsP-Berechnungen problemlos durchgeführt wurden.

WAsP rechnet Rauigkeitskarten intern stets in Rauigkeitsrosen um. Es wird für jede relevante Position eine eigene Rauigkeitsrose aus der Rauigkeitskarte berechnet. Dies sind:

• WEA-Positionen (neue und existierende)
• Messmast-Positionen, sofern sie in der Berechnung verwendet werden
• Terraindatenobjekt-Positionen

Rauigkeitsrosen haben in der Regel 12 Sektoren; in jedem Sektor gibt es eine Anzahl Rauigkeitswechsel, die jeweils über die ganze Sektorbreite gehen. Wenn ein Wald nur einen Teil der Sektorbreite ausfüllt, wird WAsP für die Rauigkeitsrose einen Mittelwert der Wald-Rauigkeit und der Rauigkeit des daneben liegenden Geländes bilden. Füllt der Wald dagegen die gesamte Sektorbreite, findet sich die Waldrauigkeit auch in der Rauigkeitsrose wieder.

Wird also eine WEA verschoben, so treten eventuell in der Rauigkeitsrose plötzlich hohe Rauigkeiten auf, die zuvor nicht aufgetreten sind und die dann die Fehlermeldung verursachen.