METEO-Objekt: Difference between revisions

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===Das METEO-Objekt – Container für Winddaten===
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Das METEO-Objekt ist der Container für Meteorologische und andere Daten in windPRO. Dies umfasst vorwiegend Winddaten, aber auch Strahlungsdaten für Photovoltaik-Berechnungen, sonstige, das Klimageschehen beschreibende Daten sowie ganz andere Datentypen, die als Zeitreihen benötigt werden - z.B. Strompreis- oder Verbrauchszeitreihen für [[HYBRID-Überblick|HYBRID]]. Die folgenden Ausführungen orientieren sich vorwiegend an Winddaten, sind aber, soweit anwendbar, auch für andere Datentypen gültig.


Die einfachste Form, in der Winddaten vorliegen können, ist eine mittlere Windgeschwindigkeit ohne Richtungswichtung (1 Sektor) und unter der Annahme einer Rayleigh-Verteilung der Windgeschwindigkeiten (k-Parameter = 2). Diese Art von Information kann z.B. einem Windgutachten oder einer Karte der mittleren Windgeschwindigkeiten entnommen worden sein.
Die einfachste Form, in der Winddaten vorliegen können, ist eine mittlere Windgeschwindigkeit ohne Richtungswichtung (1 Sektor) und unter der Annahme einer Rayleigh-Verteilung der Windgeschwindigkeiten (k-Parameter = 2). Diese Art von Information kann z.B. einem Windgutachten oder einer Karte der mittleren Windgeschwindigkeiten entnommen worden sein.
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Weiterhin können Winddaten aus Reanalyse- oder Mesoskalen-Modellen stammen, die oft neben Windgeschwindigkeit und –richtung eine große Menge zusätzlicher meteorologischer Informationen liefern können.
Weiterhin können Winddaten aus Reanalyse- oder Mesoskalen-Modellen stammen, die oft neben Windgeschwindigkeit und –richtung eine große Menge zusätzlicher meteorologischer Informationen liefern können.


Das METEO-Objekt [[image:Energie_3_(9).png]] kann mit den genannten Arten von Daten sowie mit allem, was dazwischen liegt, arbeiten.
Das METEO-Objekt kann mit den genannten Arten von Daten sowie mit allem, was dazwischen liegt, arbeiten.


Platzieren Sie das METEO-Objekt auf der Karte an der exakten Stelle, an der die Windmessung stattfand oder für die die vorliegenden Daten berechnet wurden.
Platzieren Sie das METEO-Objekt [[File:MeteoObj.png|border]] auf der Karte an der exakten Stelle, an der die Messung stattfand oder für die die vorliegenden Daten berechnet wurden.


Die Winddaten, die in einem METEO-Objekt vorliegen, können entweder direkt (also ohne Verwendung eines Modells) über das Berechnungsmodul METEO für die Berechnung der AEP (Annual Energy Production, Jährliche Energieproduktion) einer WEA am Standort der Messung verwendet werden.  
Winddaten, die in einem METEO-Objekt vorliegen, können entweder direkt (also ohne Verwendung eines Modells) über das Berechnungsmodul METEO für die Berechnung der Produktion einer WEA am Standort der Messung verwendet werden. Die Produktion ist dabei nur so langzeit-repräsentativ, wie es die Eingangsdaten sind.


Weitaus häufiger ist aber der Anwendungsfall, dass die Winddaten in einem METEO-Objekt in Kombination mit den Terraindaten als Eingangsinformation für Modellierungen mit dem WAsP- oder dem WAsP-CFD-Modell verwendet werden. Dies kann sowohl über den Zwischenschritt der Erstellung einer regionalen Windstatistik geschehen,  oder es können mittels des [[Scaler (DE)|Scalers]] direkt Zeitreihen modelliert werden.
Weitaus häufiger ist aber der Anwendungsfall, dass Winddaten in einem METEO-Objekt einer Langzeit-Korrektur mit [[MCP (DE)|MCP]] unterzogen werden und dann mit den Terraindaten als Eingangsinformation für Modellierungen mit dem WAsP- oder dem WAsP-CFD-Modell verwendet werden. Dies kann sowohl über den Zwischenschritt der Erstellung einer regionalen Windstatistik geschehen,  oder es können mittels des [[Scaler (DE)|Scalers]] direkt Zeitreihen modelliert werden.


Anmerkung: Vor der Durchführung von Ertragsprognosen mit Messdaten sollten diese Langzeit-Korrektur mit [[MCP (DE)|MCP]] unterzogen werden.




 
===Assistent===
====Register Assistent====
 


Das Register “Assistent” ist beim Erzeugen eines neuen METEO-Objekts automatisch im Vordergrund.
Das Register “Assistent” ist beim Erzeugen eines neuen METEO-Objekts automatisch im Vordergrund.


[[image:Energie_3_(10).png|700px]]
[[image:Energie_3_(10).png|700px|border]]


Beim Anklicken einer der Schaltflächen wird eine Datenstruktur innerhalb des Objekts vorbereitet, die im folgenden Schritt gefüllt werden muss. Der Fokus springt dann automatisch auf das Register, auf dem die Dateneingabe erwartet wird.
Beim Anklicken einer der Schaltflächen wird eine Datenstruktur innerhalb des Objekts vorbereitet, die im folgenden Schritt gefüllt werden muss. Der Fokus springt dann automatisch auf das Register, auf dem die Dateneingabe erwartet wird.
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Wenn Sie unsicher sind, was für Daten Ihnen vorliegen, verwenden Sie die '''Assistent'''-Schaltfläche.
Wenn Sie unsicher sind, was für Daten Ihnen vorliegen, verwenden Sie die '''Assistent'''-Schaltfläche.


<nowiki>##Zeitreihe</nowiki>
[[METEO-Objekt:Importfilter|Zeitreihe]]


<nowiki>##Häufigkeitstabelle / Häufigkeitstabelle und Turbulenztabelle</nowiki>
'''Statistiken:'''
:[[METEO-Objekt:Häufigkeitstabelle|Häufigkeitstabelle]]
:[[METEO-Objekt:Turbulenztabelle|Häufigkeitstabelle und Turbulenztabelle]]
:[[METEO-Objekt:Weibull|Weibull-Tabelle]]


<nowiki>##Weibull-Tabelle</nowiki>
[[METEO-Objekt:Externes API|Externes API]]


<nowiki>##Onlinedaten</nowiki>
[[Laden von Online-Klimadaten|Onlinedaten]]


<nowiki>##Import</nowiki>
[[METEO-Export|Import]]






====Download von Onlinedaten in METEO-Objekt und METEO-Analyzer====
===Zweck===
 
 
Online-Zeitreihen werden im METEO-Objekt über das '''Assistent'''-Register heruntergeladen. Im METEO-Analyzer wird hierfür der Knopf '''Daten''' --&gt; '''METEO-Objekte aus Onlinedaten''' verwendet.
 
Der Datendownload startet mit einer Prüfung der verfügbaren Datenquellen:
 
[[image:Energie_3_(11).png|500px]]
 
Markieren Sie in der Liste die Quellen, die Sie in Erwägung ziehen. Wenn eine Zeile markiert wird, erscheint im Fenster darunter eine kurze Beschreibung des Datensatzes; Weitere Informationen zu den verfügbaren Daten finden Sie unter [[:Category:Wind_Data|Winddaten (EN)]]
 
'''Verfügbarkeit prüfen''' stellt die Verbindung zum EMD-Server her. Es werden für jeden Datensatz die vier dem METEO-Objekt nächstgelegenen Datenpositionen dargestellt:
 
[[image:Energie_3_(12).png|500px]]
 
Im '''METEO-Objekt''' wählen Sie '''eine''' Datenposition aus und fahren Sie mit '''OK''' fort.
 
Im '''METEO-Analyzer''' können '''mehrere''' Datensätze ausgewählt werden, die nach Klick auf '''OK '''heruntergeladen werden. Für jeden gewählten Datensatz wird ein eigenes METEO-Objekt an der Datenposition erzeugt. Beachten Sie Download und Datenaufbereitung, lange dauern kann, insbesondere bei EmdConWx und EmdERA – probieren Sie zunächst wenige Positionen, bis Sie die Dauer einschätzen können.
 
Bei Download im '''METEO-Objekt''' wird der verfügbare Datenzeitraum angezeigt:
 
[[image:Energie_3_(13).png|400px]]
 
Ein Grund, diesen einzuschränken, kann z.B. sein, wenn im gewählten Datensatz bekannte regionale Inkonsistenzen existieren.
 
 
====Register Zweck====
 


Das Register '''Zweck''' dient der Strukturierung Ihrer Daten
Das Register '''Zweck''' dient der Strukturierung Ihrer Daten


[[image:Energie_3_(14).png|700px]]
[[image:Energie_3_(14).png|700px|border]]


Wenn in einem WindPRO-Projekt viele unterschiedliche Meteodaten vorliegen, kann der Überblick erleichtert werden, wenn Sie für die einzelnen Zeitreihen einschränken, für welche Zwecke (innerhalb von WindPRO) sie verwendet werden können. An anderen Stellen der Software, an denen Sie auf Meteodaten zugreifen möchten, werden dann nur die Daten angezeigt, die dort relevant sind.
Wenn in einem WindPRO-Projekt viele unterschiedliche Meteodaten vorliegen, kann der Überblick erleichtert werden, wenn Sie für die einzelnen Zeitreihen einschränken, für welche Zwecke (innerhalb von WindPRO) sie verwendet werden können. An anderen Stellen der Software, an denen Sie auf Meteodaten zugreifen möchten, werden dann nur die Daten angezeigt, die dort relevant sind.
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====Register Daten====
===Daten===
 
[[image:Energie_3_(16).png|700px]]
 
Am linken Rand des Registers '''Daten''' finden Sie weitere Unter-Register, auf denen folgende Aktionen vorgenommen werden:
 
* '''Importfilter''' definieren (Identifizieren der Struktur der Rohdaten-Dateien),
* '''Höhen''' definieren (Zuordnung der Signale zu Messhöhen)
 
 
Nachdem die Daten auf diesen Register importiert und zugeordnet sind, werden sie auf weiteren vertikalen Registern dargestellt und stehen dort auch für weitere Filterung zur Verfügung:
 
* '''Zeitreihe''' (Ansicht, Analyse, Änderung)
* '''Tabelle''' (Windrichtungs-/Windgeschwindigkeitsklassen-Tabelle)
* '''Weibull'''-Verteilung
* '''Turbulenz'''daten
 
 
=====Daten | Importfilter=====
 
In der Regel sind auf diesem Register die folgenden Eingaben zu tätigen:
 
* Auswahl der Logdateien
* Automatische Erkennung des Dateityps
* Prüfung und manuelle Anpassung des Importfilters
 
Die ersten beiden Aktionen werden durch grün hervorgehobene Schaltflächen markiert.
 
'''+Datei(en) / +Verzeichnis: '''Wählen Sie die Rohdaten-Dateien oder -Verzeichnisse aus. Wenn Sie ein Verzeichnis hinzufügen, werden Dateien, die später in dieses Verzeichnis gespeichert werden, automatisch bei der nächsten Datenaktualisierung berücksichtigt (Unterregister '''Höhen''' --&gt; Schaltflächen '''Neue Laden''' und '''Neue Daten für diese Höhe laden'''). Wenn Dateien von unterschiedlichen Masten oder unterschiedlichen Loggertypen im selben Verzeichnis liegen, können Sie eine Dateinamen-Maske definieren, z.B. *.txt.
 
 
[[image:Energie_3_(17).png|450px]]
 
 
'''Entfernen: '''Entfernt die ausgewählten Dateien/Verzeichnisse aus dem Importfilter


'''Bearbeiten: '''Bearbeitet die Datei/Ordnereinstellungen des markierten Objekts
Das Register '''Daten''' dient zur Aufnahme der Winddaten. Es verfügt über bis zu acht Unterregister am linken Rand; welche davon bereits zu Beginn sichtbar sind und auf welchem Register das Einlesen der Daten gestartet wird, hängt von der getroffenen Auswahl auf dem '''Assistent'''-Register ab.


'''Datei zeigen: '''Zeigt die Datei mit den aktuellen Importeinstellungen an. Hiermit können z.B. Filtereinstellungen manuell getätigt oder überprüft werden.
'''Zeitreihe''': Start bei [[METEO-Objekt:Importfilter|Importfilter]], wenn notwendig [[METEO-Objekt:Kalibrierung|Kalibrierung]], ggf. Dokumentation über [[METEO-Objekt:Konfiguration|Konfiguration]], dann [[METEO-Objekt:Höhen|Höhen]], ggf. Screening auf [[METEO-Objekt:Zeitreihe|Daten|Zeitreihe]], [[METEO-Objekt:Grafiken#Zeitreihe|Grafiken|Zeitreihe]], [[METEO-Objekt:Grafiken#Freie X/Y-Grafik|Grafiken|Freie X/Y-Grafik]]


'''Onlinedaten: '''siehe ##vorheriges Kapitel
'''Häufigkeitstabelle''': Start bei [[METEO-Objekt:Häufigkeitstabelle|Häufigkeitstabelle]]


'''Zeitzone: '''Dies ist die Zeitzone, in der '''die Zeitstempel der zu importierenden Daten''' vorliegen. Innerhalb von windPRO werden diese stets in die Projektzeitzone (siehe [[Projekteigenschaften]]) umgerechnet dargestellt. Die Eingabe der korrekten Zeitzone ist essenziell, wenn Daten mit Bezug auf die Tageszeit ausgewertet werden sollen oder wenn mehrere Datenquellen vorliegen, die als Zeitreihen verglichen werden sollen. Für Online-Daten wird die Zeitzone der Daten beim Download korrekt gesetzt (in der Regel UTC), für den Messdatenimport wird angenommen, dass die Zeitstempel in der Projektzeitzone vorliegen. Für einzelne Höhen haben Sie weiterhin die Möglichkeit, einen Zeitversatz anzugeben (Register “Höhen”, “Zeitversatz von Zonenzeit”).
'''Weibull-Tabelle''': Start bei [[METEO-Objekt:Weibull|Weibull]]


'''Automatisch erkennen: '''Untersucht die grundlegende Struktur der Rohdaten-Dateien. Dies geschieht in mehreren Stufen:
'''Häufigkeitstabelle und Turbulenztabelle''': Start bei [[METEO-Objekt:Turbulenztabelle|Turbulenztabelle]], weitere Eingaben auf [[METEO-Objekt:Häufigkeitstabelle|Häufigkeitstabelle]] benötigt.


* Handelt es sich um eine ''binäre'' NRG-Datei, wird der Datenimport über die proprietäre Loggersoftware von NRG, Symphonie data retriever (SDR), gestartet. Diese Software muss lokal installiert sein. Beachten Sie hierbei insbesondere, dass die korrekten Kalibrierungsparameter verwendet werden, da diese bei NRG oftmals nicht im Logger, sondern im SDR zugewiesen werden.
* Handelt es sich um ein erkennbares und vollständig innerhalb der Logdateien dokumentiertes ''ASCII''-Format (z.B. aktuelle Versionen von NRG, Secondwind, WindCube oder AQ500), wird die Importfilter-Tabelle selbständig ausgefüllt
* Handelt es sich um ein erkennbares, aber nicht vollständig innerhalb der Logdateien dokumentiertes ASCII-Format, wird die Tabelle vorausgefüllt und die Feldzuweisungen müssen manuell getroffen werden (siehe nächster Abschnitt).
* In einigen Fällen kann WindPRO weder die Grundstruktur der Datei erkennen noch Feldzuweisungen. Verwenden Sie in diesem Fall '''Datei zeigen''' und füllen Sie die Felder '''Zeile mit Spaltennamen / Trennzeichen, Erste Datenzeile, Trennzeichen (Daten) '''etc.''' '''manuell aus.




 
===Grafiken===
Außer den genannten binären NRG-Rohdaten wird es in aller Regel notwendig sein, die Daten mit einer loggereigenen Software auszulesen und in einem ASCII-Format zu speichern.
 
In jedem der Fälle empfiehlt sich eine sorgfältige Prüfung der erkannten Feldzuweisungen, da diese auch loggerseits falsch getroffen sein können!
 
'''Laden/Speichern (Dateityp): '''Ein Importfilter kann geladen und gespeichert werden, was Zeit spart, wenn gleich strukturierte Dateien, die nicht automatisch erkannt werden, häufig vorkommen.
 
 
 
'''Prüfung und manuelle Anpassung des Importfilters'''
 
 
[[image:Energie_3_(18).png|700px]]
 
Für jedes Signal, das verwendet werden soll, muss eine Zeile ausgefüllt sein, die erklärt, um was für ein Signal es sich handelt. Bei Signalen, die nicht verwendet werden sollen, kann in der Spalte '''Typ''' eingestellt werden '''Ignorieren'''; dies wird z.B. häufig für '''Minima''' und '''Maxima''' gemacht. Ignorierte Signale können aber jederzeit später definiert werden.
 
# Ansonsten wählen Sie den '''Typ''' der Daten, z.B. '''Zeitstempel''' oder '''Windgeschwindigkeit'''.
# Wählen Sie den '''Untertyp''' aus, wie '''Jahr''', '''Mittel''',''' Standardabweichung''' etc.
# Wählen Sie die '''Einheit''' aus – beachten Sie, dass alle Windgeschwindigkeits-Einheiten für die weitere Verwendung in Meter/Sekunde umgerechnet werden.
# Wählen Sie die Höhe in Metern aus, in der das Signal gemessen wurde. Prüfen Sie immer nach, ob die Höhe korrekt ist, da dies auch in den Dateien selbst falsch definiert sein kann!
 
 
 
'''Rekalibrieren''': Falls die Daten nicht oder falsch kalibriert sind, werden hiermit der Tabelle zwei zusätzliche Spalten '''Skalierung '''und '''Offset''' hinzugefügt. Beachten Sie, dass bei einer falschen Kalibrierung nicht einfach die richtigen Parameter eingetragen werden dürfen, sondern zunächst muss die falsche Kalibrierung entfernt werden.
 
Dies kann in einem Schritt mit den folgenden Formeln geschehen:
 
S<sub>Recal</sub> = S<sub>calib</sub>/S<sub>logger</sub>
 
O<sub>Recal</sub> = O<sub>calib</sub> - ( O<sub>logger</sub> * (S<sub>calib</sub>/S<sub>logger</sub>) )
 
Mit:
 
S<sub>Recal</sub>: Skalierungsparameter für die Rekalibrierung
 
O<sub>Recal</sub>: Offset-Parameter für die Rekalibrierung
 
S<sub>calib</sub> : Skalierung der Kalibrierung (korrekt)
 
S<sub>logger</sub>: Skalierung des Loggers (fehlerhaft)
 
O<sub>calib</sub>: Offset der Kalibrierung (korrekt)
 
O<sub>logger</sub>: Offset des Loggers (fehlerhaft)
 
'''Text-zu-Zahl-Konvertierung/Definitionen''': Wandelt Texte, wie z.B. Himmelsrichtungen N, NNO, ONO etc., entsprechend der getroffenen Definitionen in Zahlen um.
 
'''Schaltflächen rechts oben:'''
 
'''Importfilter (Hinzufügen, Entfernen, Umbenennen)''': Falls Sie für dasselbe METEO-Objekt mit unterschiedlichen Rohdaten-Formaten arbeiten, muss für jedes Format ein eigener Importfilter definiert werden. Alle Rohdaten, die zu einem '''Importfilter''' hinzugefügt werden, müssen dieselbe Dateistruktur haben. Die Dateiendung ist nicht relevant, aber es müssen ASCII-Dateien sein (auch als .zip- oder .rar-Archiv).
 
Wenn alle Signale und alle Importfilter definiert sind, gehen Sie auf das nächste Unter-Register '''Höhen'''.
 
 
 
'''Verborgene Turbulenzsignale bei EmdWrf-Mesoskalen-Daten'''
 
Wenn EmdWrf-Mesoskalen-Daten generiert werden, enthalten diese auch ein Signal für die Standardabweichung der Windgeschwindigkeit, aus der ein Turbulenzsignal erzeugt werden kann. Dies wird regulär in windPRO nicht verwendet, da die Qualität derzeit noch nicht ausreichend plausibilisiert ist und daher für einen unbedenklichen Einsatz in der Breite nicht empfohlen werden kann. Die Daten sollten nur verwendet werden, wenn lokale Vergleichsdaten vorliegen, die eine Beurteilung der Qualität am Standort erlauben.
 
Gehen Sie wie folgt vor, um die Turbulenzsignale zu erhalten:
 
Nach dem Datendownload wechseln Sie auf das Register '''Daten | Importfilter'''. Scrollen Sie ans Ende der Signal-Tabelle – die letzte Spalte sollte die Nummer 36 (convCloudCover.a) tragen.
 
[[image:Energie_3_(19).png|600px]]
 
Klicken Sie auf die +-Schaltfläche links unter der Tabelle. Eine zusätzliche Zeile erscheint. Wiederholen Sie dies bis Spalte 48 (cloudIce.100).
 
Die Spalten '''sqrtTKE.NN''' enthalten die modellierte Standardabweichung der Windgeschwindigkeiten der jeweiligen Höhe. Füllen Sie in diesen Zeilen die Spalten '''Typ, Untertyp''' und '''Höhe''' aus:
 
[[image:Energie_3_(20).png|600px]]
 
Wechseln Sie auf das Register '''Daten | Höhen'''. Wählen Sie die entsprechende Höhe aus, klicken Sie unter der Tabelle der Signale auf '''Signal hinzuf.''' und wählen Sie als Signalytyp „Turbulenzintensität“. windPRO erzeugt dieses Signal automatisch aus der Windgeschwindigkeit und deren Standardabweichung. Schließen Sie den Vorgang mit '''Höhe ganz (neu)laden''' ab:
 
[[image:Energie_3_(21).png|600px]]
 
[[image:Energie_3_(22).png|600px]]
 
Die grafische Darstellung zeigt, dass die modellierte Turbulenz der Meso-Daten hier in etwa der Turbulenzcharakteristik B der IEC 61400-1 (ed. 3) entspricht. Andere Tests zeigen ähnlich plausible Ergebnisse, vor einem breiten Einsatz des Mesoskalen-Turbulenzsignals sind jedoch noch weitere Tests nötig, deshalb sollte es derzeit nur in Verbindung mit lokalen Validierungsmöglichkeiten eingesetzt werden. Besondere Vorsicht ist bei Waldsituationen geboten, da dort erhöhte Turbulenzen auftreten, die aber in Mesoskalen-Daten keinen Eingang finden.
 
'''Anmerkung: Die Turbulenzsignale sind auch bei EmdConWx-Daten enthalten, allerdings nur für den Zeitraum ab 2013.'''
 
 
 
=====Daten | Höhen=====
 
Auf dem Register '''Höhen''' werden die gemessenen Signale zusammengestellt, so dass sich jeweils mindestens eine Kombination aus '''Windgeschwindigkeit''' (deren Höhe namensgebend ist) und  '''Windrichtung''' ergibt.
 
Wie auf dem Register '''Importfilter''' werden auch hier bestimmte Schaltflächen '''grün''' hervorgehoben, wenn es im logischen Ablauf der Aktionen sinnvoll ist, sie anzuklicken. In einem Standardfall sind dies zunächst die Schaltfläche '''Autom.Erzeugen''' (Erzeugt die Höhen-Datensätze) und '''Alle Laden''' (Lädt Zeitreihen aus den Logdateien in das METEO-Objekt).
 
[[image:Energie_3_(23).png|700px]]
 
'''Automatisch Erzeugen: '''Dies''' '''wird im Regelfall die erste Aktion auf diesem Register sein. Es erzeugt automatisch für jede Windgeschwindigkeits-Messhöhe, die im Importfilter definiert wurde, eine Höhenzeitreihe. Die folgenden Signale werden auf jeden Fall hinzugefügt:
 
* '''Windgeschwindigkeit''' (deren Höhe namensgebend ist)
* '''Windrichtung''' (wenn es mehrere Richtungsgeber gibt, wird jeweils der mit der Höhe genommen, die der Höhe der Windgeschwindigkeit am nächsten ist)
 
 
Die folgenden Signale werden unter bestimmten Bedingungen hinzugefügt:
 
* wenn Standardabweichung der Windgeschwindigkeit oder Turbulenz vorliegt: '''Turbulenzintensität'''
* wenn ein Temperatursignal für dieselbe Höhe wie Windgeschw. vorliegt: '''Temperatur'''
 
Weitere Signale müssen manuell hinzugefügt werden, wenn sie Bestandteil des Höhendatensatzes werden sollen.
 
Die weiteren Eingabefelder:
 
'''Name:''' Ein frei wählbarer Name für eine Zeitreihe
 
'''Höhe:''' Wird automatisch bei '''Automatisch Erzeugen''' ausgefüllt, aber kann nachträglich geändert werden.
 
'''Verdr.Höhe (Verdrängungshöhe)''': Zur Anwendung bei der Windmessung an Waldstandorten. Die ##Verdrängungshöhe soll einen Höhenversatz des Windprofils simulieren, der über großen Waldgebieten herrscht.
 
'''Herkunft der Daten''': Größtenteils lediglich zur Dokumentation. Ausnahme ist die Herkunft '''Meso''' (bei von den EMD-Onlinediensten heruntergeladenen Daten der Quellen EmdConWx und EmdWrf), an der windPRO erkennt, dass die Daten beim Downscaling auf besondere Weise gehandhabt werden müssen. Bei diesen Daten erscheint ein zusätzliches Register ##'''Meso Terrain''' und die Angabe einer Verdrängungshöhe ist nicht möglich.
 
'''<nowiki>[  ] Existierende Zeitreihe schützen: </nowiki>'''Sorgt dafür, dass geschützte Daten bei Aktualisierung ('''Neue Daten für diese Höhe laden''') und Hinzuladen von Daten ('''Höhe ganz (neu)laden''')''' '''nicht angetastet werden. Wenn Sie Meteo-Daten aus WindPRO 2.5 oder früher übernommen haben, ist dies sinnvoll, wenn für diese keine Rohdaten-Dateien (mehr) vorliegen oder Sie keinen neuen Importfilter definieren können (z.B. weil die übernommenen Daten bereits in mehreren Etappen mit mehreren Importfiltern in die alte WindPRO-Version eingelesen wurden).
 
'''Abweichung zur Zonenzeit''': Hier kann für jede Höhe ein relativer Zeitversatz eingegeben werden, der auf jeden Zeitstempel angewandt wird. Wird z.B. 10 Minuten angegeben, so werden die Zeitstempel jeweils nach 10 Minuten ''früher ''versetzt, d.h. ein Zeitstempel, der mit 12:00&nbsp;Uhr in der Logdatei steht, lautet danach 11:50&nbsp;Uhr.
 
Beachten Sie, dass unterschiedliche Loggerhersteller die Zeitstempel unterschiedlich definieren. So kann ein Zeitstempel 12:00 Uhr entweder für die Messdaten von 11:50 bis 12:00 Uhr oder von 12:00 bis 12:10 Uhr stehen. Insbesondere wenn Sie mit Messdaten verschiedener Türme arbeiten, stellen Sie sicher, dass alle Logger hier dieselbe Definition haben, und wenden Sie ggf. die Einstellung '''Abweichung zur Zonenzeit''' an.
 
'''Bereich von/Bereich bis: '''Anhand dieser Werte wird festgestellt, ob Werte „außerhalb des Bereichs“ liegen, z.B. weil ein Loggertyp unter Fehlerbedingungen einen Code von 999 in ein Feld schreibt. Beachten Sie, dass die Untergrenze für Windgeschwindigkeiten standardmäßig -1 ist. Durch Kalibrierung von Messdaten können Windstille oder sehr niedrige Windgeschwindigkeiten negativ werden. Damit diese nicht ausgesondert werden, darf die Untergrenze nicht 0 sein. Wenn Windstille nicht im vollen Umfang im Datensatz enthalten bleibt, werden die Weibullverteilungen und die damit erstellten Berechnungen falsch.
 
'''Signal hinzuf./Signal löschen:''' Hiermit können der ausgewählten Höhe zusätzliche Signale aus dem Importfilter hinzugefügt werden, z.B. '''Temperatur''' oder '''Maximale Windgeschwindigkeit'''.
 
'''Höhe ganz (neu)laden:''' Lädt alle Dateien der aktiven Höhe (erneut) ein und erzeugt eine Zeitreihe daraus. Eine eventuell bereits vorliegende Zeitreihe für die Höhe wird außer den Teilen, die mit '''Exist. Zeitreihe schützen''' geschützt sind, gelöscht.
 
'''Neue Daten für diese Höhe laden:''' Wenn neue Rohdaten-Dateien manuell hinzugefügt wurden oder sich in überwachten Verzeichnissen befinden, dann wird die vorliegende Zeitreihe um diese Daten ergänzt.
 
 
'''Rechte Spalte:'''
 
'''Hinzufügen / Neue Höhe''': Fügt manuell eine Höhe hinzu.
 
[[image:Energie_3_(24).png|200px]]
 
'''Hinzufügen '''[[image:Energie_3_(25).png]]''' / 2 Höhen zusammenführen''': Eliminieren des Masteinflusses durch Zusammenführen der Daten von zwei Anemometern auf derselben Höhe. ##zur Beschreibung''' '''
 
'''Hinzufügen '''[[image:Energie_3_(25).png]]''' / Neue Höhe synthetisieren''': Synthese einer neuen künstlichen „Messhöhe“ aus der Windscherung von zwei anderen Höhen. ##zur Beschreibung''.''
 
'''Hinzufügen '''[[image:Energie_3_(25).png]]''' / Höhe aus Scaler: '''Verwendet den Scaler, um eine der Höhen des aktuellen Masts aus einer anderen Messung zu erzeugen. ##zur Beschreibung
 
'''Alle laden: '''Lädt alle Rohdaten-Dateien für alle Höhen und erzeugt neue Zeitreihen daraus. Eventuell bereits vorliegende Zeitreihen werden außer den Teilen, die mit '''Exist. Zeitreihe schützen''' geschützt sind, gelöscht.
 
'''Neue laden:''' Lädt Rohdaten-Dateien, die seit dem letzten Mal Laden hinzugekommen sind.
 
'''Online-Aktualis.''': Wenn zuvor Online-Daten geladen wurden, werden diese mit den neusten Daten ergänzt.
 
'''Einstellungen: '''Farbschemata, Regeln für Gleichzeitigkeit, Turbulenzfilter, Mindestanzahl Turbulenzwerte, hochaufgelöste Zeitreihen.
 
'''Export:  '''Exportiert ausgewählte Zeitreihen in eine Textdatei. Zeitraum und Dezimaltrennzeichen können beim Export gewählt werden. Die Spaltennamen werden unabhängig von der aktiven Sprachversion exportiert. Datenkennzeichnungen sind in der Datei enthalten – siehe Erklärung in der Textdatei.
 
'''Import''': Importiert das Datenformat, das mit der '''Export'''-Funktion erzeugt wird. Auch verfügbar über Register '''Assistent | Import'''
 
'''<nowiki>[  ] Aktiv:</nowiki>''' Die unterschiedlichen Darstellungsmöglichkeiten können, der Übersichtlichkeit halber, aktiviert oder deaktiviert werden. Wenn Sie z.B. nicht die Absicht haben, Weibull-Daten zu verwenden, oder wenn Sie Tabellen-Daten, aber keine Zeitreihe haben, ist dies nützlich.
 
Wenn Daten für eine Höhe geladen wurden (Knöpfe '''Alle Laden''', '''Neue Laden''', '''Höhe ganz (neu)laden''', '''Neue Daten für diese Höhe laden'''), werden die entsprechenden Unter-Register mit den verschiedenen Darstellungen der Daten erzeugt.
 
Markieren Sie in der Spalte '''Höhen '''einen der Datensätze, ändert sich die Farbcodierung der zusätzlichen Register am linken Rand und sie zeigen die Daten des entsprechenden Datensatzes.
 
 
 
'''Hinzufügen | Zwei Höhen zusammenführen (Turmschatten entfernen)''':
 
 
[[image:Energie_3_(26).png|700px]]
 
Wenn es zwei Anemometer für dieselbe Messhöhe gibt, kann dies dazu genutzt werden, den Effekt des Turmschattens, den beide Messungen bei bestimmten Windrichtungen erfahren, zu eliminieren.
 
Wählen Sie im obigen Fenster die beiden Höhen als '''Höhe 1 '''und '''Höhe 2'''. Es ist vorteilhaft, wenn die Richtungen, in die die Anemometer zeigen, bekannt sind, wenn sie es nicht sind, ermöglicht die Darstellung der klassierten '''Windgeschwindigkeits-Differenz''' Rückschlüsse: Dort, wo Messhöhe 1 die höheren WG hat (Zacken nach außen), ist Messhöhe 1 offenbar das exponiertere Anemometer, dort wo Messhöhe 2 die höheren WG hat (Zacken nach innen) ist es dieses.
 
'''<nowiki>Von [°] / Bis [°]</nowiki>''': Geben Sie hier die Richtungen an, in denen Messhöhe 2 verwendet werden soll. Alle anderen Richtungen werden Von Höhe 1 übernommen.
 
'''OK''': Erzeugt eine neue Messhöhe, in der die Signale aus den beiden Höhen wie definiert kombiniert werden. Diese erhält zur Kenntlichmachung das Suffix „-Zusf“ und muss vor Verwendung noch aus den beiden Ausgangszeitreihen '''geladen''' werden (gelbe Schaltfläche '''Höhe ganz (neu) laden''').
 
 
 
'''Hinzufügen | Neue Höhe synthetisieren'''
 
Mit dieser Option wird aus mehreren bestehenden Messhöhen eine neue Höhe synthetisiert. Dafür wird eine sogenannte Windscherungs-Matrix erstellt, die für bestimmte jahreszeitliche, tageszeitliche und sektorielle Situationen die mittlere Windscherung aus den vorliegenden Messhöhen berechnet und darauf basierend dann die neue Zeitreihe erstellt.
 
Die Synthese wird ''nicht'' mit der konkreten Windscherung eines Zeitstempels durchgeführt, da sich so kleine Unregelmäßigkeiten, die in normalen Messungen ständig vorkommen, potenzieren und zu extremen Ausschlägen der synthetisierten Zeitreihe führen können.
 
Beachten Sie, dass eine Extrapolation über Windscherungen – egal wie aufwändig die Methodik ist – stets nur ein Notbehelf ist. Dabei wird davon ausgegangen, dass die bestimmenden Elemente des Windes in einer extrapolierten Höhe dieselben sind wie in den gemessenen Höhen, und dies muss keineswegs zutreffen. Atmosphärische Schichtungsbedingungen, Orographie- und Rauigkeitseinfluss können komplett unterschiedlich sein. Mit entsprechender Vorsicht sind die Ergebnisse zu genießen. Erste Wahl ist es, die Messung in Nabenhöhe durchzuführen. Zweite Wahl ist es, die Höhenextrapolation mit einem Strömungsmodell, das der Komplexität des Standorts angepasst ist durchzuführen (mittelkomplex: WAsP; komplex: WAsP-CFD). Erst dann sollte über die Synthese einer Zeitreihe aus den Windscherungen nachgedacht werden, und auch dies nur bis maximal 30% höher als die höchste Höhe.
 
 
[[image:Energie_3_(27).png|500px]]
 
'''Ausgangshöhe''': Diese Höhe liefert für die synthetisierte Zeitreihe den Ausgangspunkt der Höhenextrapolation sowie in der Regel auch das '''Richtungssignal''' (kann geändert werden).
 
'''Zielhöhe'''. Die zu synthetisierende Höhe.
 
'''Höhen''': Wählen Sie die Höhen aus, die an der Scherungsberechnung beteiligt sein sollen.
 
'''Gradienten (/Jahr/Tag/Richtung)''': Die Vorgaben stellen in der Regel einen guten Kompromiss zwischen Datenverfügbarkeit und Detaillierungsgrad dar. Wenn Sie eine sehr feine Stückelung wählen, laufen Sie Gefahr, dass in einigen Klassen nicht genug Samples vorliegen, um die Extrapolation durchzuführen. Wählen Sie eine grobe Stückelung, kann es sein, dass spezifische Situationen nicht erkannt werden, weil sie in der Mittelung verschwinden.
 
'''Gradienten berechnen''': Die Scherungsmatrix wird erstellt, auch die statistischen Kenndaten im unteren Teil des Fensters werden ausgefüllt.
 
'''Gradienten Anzeigen:'''
 
[[image:Energie_3_(28).png|600px]]
 
Die Scherungsmatrix wird angezeigt. Neben ihrer praktischen Bedeutung bei der Synthese der Zeitreihe lässt sie auch interessante Erkenntnisse bezüglich der atmosphärischen Stabilität zu verschiedenen Zeiten zu. Bei instabilen Verhältnissen findet viel vertikaler Austausch statt, die Windscherungen sind daher niedrig; bei stabilen Verhältnissen unterbleibt der vertikale Austausch, die Windscherung wird höher. Die Stabilität ist stark von der Tageszeit und Sonneneinstrahlung abhängig.
 
Kann aufgrund zu weniger Daten für eine Klasse keine Scherung berechnet werden, so wird stattdessen folgender Scherungswert verwendet:
 
# Jahreswert für Richtung und Tageszeit
# Mittelwert der beiden benachbarten Richtungen
# Gesamtmittelwert
 
Gibt es z.B. für eine Richtung nur sehr wenige Daten, kann es sein, dass nicht einmal ein Jahreswert für jede Tageszeit berechnet werden kann. In diesem Fall werden die benachbarten Richtungen gemittelt. Gibt es auch für diese zu wenige Daten, wird Option (3) gewählt. Beachten Sie, dass diese Substitutionen nicht sonderlich kritisch sind, da sie per Definition Richtungen betreffen, aus denen der Wind selten kommt.
 
'''OK''': Erzeugt eine neue Messhöhe, in der die Signale aus Ausgangszeitreihe und Scherungsmatrix definiert sind. Diese erhält zur Kenntlichmachung das Suffix „-Synth“ und muss vor Verwendung noch '''geladen''' werden (gelbe Schaltfläche '''Höhe ganz (neu) laden''').
 
 
'''Hinzufügen | Höhe aus Scaler'''
 
Diese Option modelliert eine Zeitreihe aus dem aktuellen METEO-Objekt mittels eines Scalers auf eine Zielhöhe. Die Ergebniszeitreihe wird im aktuellen METEO-Objekt gespeichert.
 
Als Eingabe wird erwartet:
 
* Eine Zielhöhe
* Ein Scaler
* Eine Ausgangshöhe (bei Messdaten) bzw. eine Auswahl von Ausgangshöhen (bei Mesodaten)
 
Am sinnvollsten ist diese Methode einzusetzen mit Meso-Zeitreihen (EmdConWx oder EmdWrf), um künstliche Mess-Zeitreihen daraus zu erzeugen. Dabei wird – z.B. mittels des EMD Default Meso Scalers – das Mesoskalen-Terrain aus den Mesoskalen-Daten heraus- und das Mikroskalen-Gelände hineingerechnet.
 
Die Ergebniszeitreihe wird stets für die Position des METEO-Objekts erzeugt. Ein Mesoskalen-METEO-Objekt kann an eine genaue Position verschoben werden, für die ein künstlicher Messmast benötigt wird. Das Objekt kennt die Originalposition der Mesoskalen-Daten und wird diese für den ersten Schritt des Downscalings, das Herausrechnen des Meso-Geländeeinflusses, verwenden.
 
[[image:Energie_3_(29).png|700px]]
 
Der Vergleich zwischen Mesoskalen-Zeitreihe und der daraus erzeugten künstlichen Messzeitreihe (rot) zeigt hier, dass in den meisten Richtungen eine leichte Zunahme der Windgeschwindigkeit durch das Downscaling erreicht wird. Grund dafür ist eine leichte Hügel-Position des METEO-Objekts, die in den Mesoskalen-Daten aufgrund von deren Maßstab nicht zum Tragen kommt, von der aber die durch Downscaling modifizierten Daten profitieren. Ausnahme sind die westlichen Windrichtungen – vom Messmast aus steigt das Gelände in westlicher Richtung leicht an, auch dieser Effekt wird durch das Downscaling hier korrekt modelliert.
 
 
=====Daten | Zeitreihe=====
 
 
[[image:Energie_3_(30).png|700px]]
 
Daten, die z.B. außerhalb des erlaubten Bereichs liegen, werden hier mit farbiger Hinterlegung dargestellt. Wenn Sie in die farbigen Felder am rechten Rand klicken ('''Zeile deaktiv.''',''' Teil deaktiv.''',''' Außerh.Bereich''',''' Duplikate''',''' Fehler''',''' Anmerkungen'''), springt die Zeitreihe automatisch zum ersten Vorkommen des jeweiligen Falls.
 
Die Spalten können durch Klick auf die Kopfzeile sortiert werden, z.B. um die höchsten Windgeschwindigkeiten zu finden.
 
'''Wähle…'''[[image:Energie_3_(25).png]]''':''' Hier können Sie mit einem Klick Zeilen markieren, die einem bestimmten Suchkriterium entsprechen (z.B. Duplikate). Die Auswahl von Zeilen kann auch manuell vorgenommen werden (Maus über Tabelle ziehen oder mit &lt;Umschalt&gt;-Taste erste und letzte Zeile markieren)
 
'''Auswahl…:''' Legt fest, was mit den ausgewählten Zeilen geschehen soll: In Zwischenablage kopieren, Löschen, Aktivieren, Deaktivieren, Speichern.
 
Spalte '''Deaktiviert:''' Durch setzen der Markierung in dieser Spalte können einzelne Werte manuell deaktiviert werden.
 
'''Datenfilter verwenden:''' öffnet ein Fenster, in dem fortgeschrittene Filtereinstellungen vorgenommen werden können. Mit dem fortgeschrittenen Datenfilter kann eine sehr flexible Auswahl in den Daten getätigt werden. Im unteren Bereich des Fensters können mehrere freie Bedingungen definiert werden.
 
[[image:Energie_3_(31).png|500px]]
 
Der Knopf '''Los!''' öffnet ein Fenster, in welchem festgelegt wird, für welche Höhen und welche Signale der Filter gelten soll, und ob die Werte, für die er zutrifft, '''aktiviert''' oder '''deaktiviert''' werden sollen. Wenn mehrere Höhen aktiviert sind, müssen die Zeitstempel +/- 5 min übereinstimmen (Änderbar über Knopf '''Einstellungen''' im '''Zeitreihe'''-Register).
 
[[image:Energie_3_(32).png|500px]]
 
Auf den folgenden Registern werden die Zeitreihen-Daten aggregiert dargestellt. Dabei spielen nur aktivierte Daten, die innerhalb des zulässigen Bereichs sind und die keine Duplikate sind eine Rolle. Die aggregierten Daten werden automatisch aktualisiert, wenn es Änderungen in der Zeitreihe gibt.
 
 
 
=====Daten | Häufigkeitstabelle=====
 
[[image:Energie_3_(33).png|700px]]
 
Wird auf dem '''Assistent'''-Register die Option '''Zeitreihe''' gewählt, so zeigt dieses Register die Auswertung der Zeitreihe als Häufigkeitstabelle (sortiert in Windgeschwindigkeits- und Richtungsklassen).
 
Wurde die Option '''Häufigkeitstabelle''' gewählt, springt die Anzeige direkt auf dieses Register und die Daten müssen manuell eingegeben werden. Bei der manuellen Eingabe sind folgende Angaben zwingend:
 
* '''<nowiki>Höhe [m]</nowiki>''' der angegebenen Häufigkeitstabelle
* '''Von / Bis / Schrittweite''' für die Windgeschwindigkeits-Klassen (Knopf '''Ausfüllen''' erstellt die Tabelle)
* Anzahl der '''Sektoren'''
 
Werte können in die Tabelle manuell eingegeben werden, über den Knopf '''Import '''am unteren Rand aus einer '''*.tab'''-Datei importiert oder über den Knopf '''Einfügen''' am unteren Rand aus der Zwischenablage eingefügt werden.
 
 
 
=====Daten | Weibull=====
 
[[image:Energie_3_(34).png|700px]]
 
Wird auf dem '''Assistent'''-Register die Option '''Zeitreihe''' gewählt, so zeigt dieses Register die Auswertung der Zeitreihe als sektorweise Weibull-Verteilungen.
 
Wurde die Option '''Weibull-Tabelle '''gewählt, springt die Anzeige direkt auf dieses Register und die Daten müssen manuell eingegeben werden. Bei der manuellen Eingabe sind folgende Angaben zwingend:
 
* '''<nowiki>Höhe [m]</nowiki>''' der angegebenen Häufigkeitstabelle
* Anzahl der '''Sektoren'''
 
Werte können in die Tabelle manuell eingegeben werden oder über den Knopf '''Einfügen''' am unteren Rand aus der Zwischenablage eingefügt werden (Spaltenreihenfolge A, k, Häufigkeit; ohne Spaltentitel).
 
Die Weibull-Anpassung erfolgt energiegewichtet nach derselben Methode, die auch WAsP verwendet (Siehe ##Kapitel 3.1.3.4). Wenn aus den Daten des METEO-Objekts eine regionale Windstatistik nach der Windatlas-Methode erzeugt wird (via STATGEN oder MCP), so werden dafür stets die Weibull-Daten verwendet.
 
 
 
=====Daten | Turbulenztabelle=====
 
[[image:Energie_3_(35).png|700px]]
 
Wird auf dem '''Assistent'''-Register die Option '''Zeitreihe''' gewählt und enthalten die Zeitreihen ein Turbulenzsignal, so zeigt dieses Register die Turbulenzauswertung der Zeitreihe (sortiert in Windgeschwindigkeits- und Richtungsklassen). Über Tabelle kann über ein Ausklappmenü zwischen '''Mittelwert''' und '''Standardabweichung''' der Turbulenz sowie abgeleiteten Tabellen gewechselt werden.
 
Wurde die Option '''Häufigkeitstabelle und Turbulenztabelle''' gewählt, springt die Anzeige direkt auf dieses Register und die Daten müssen manuell eingegeben werden. Bei der manuellen Eingabe sind folgende Angaben zwingend:
 
* '''<nowiki>Höhe [m]</nowiki>''' der angegebenen Häufigkeitstabelle
* '''Von / Bis / Schrittweite''' für die Windgeschwindigkeits-Klassen (Knopf '''Ausfüllen''' erstellt die Tabelle)
* Anzahl der '''Sektoren'''
 
Werte können in die Tabelle manuell eingegeben werden oder über den Knopf '''Einfügen''' am unteren Rand aus der Zwischenablage eingefügt werden.
 
Beachten Sie, dass die Tabellen '''Mittelwert '''und '''Standardabweichung''' (Wechsel via Ausklappmenü am oberen Rand) sowie die ##Häufigkeitstabelle ausgefüllt werden müssen.
 
Daten in allen Tabellen im Meteo-Datenobjekt können markiert und mit einem Rechtsklick in die Zwischenablage kopiert werden.
 
 
 
====Grafiken====


Das Register '''Grafiken''' erlaubt es, die Messungen auf verschiedene Weise zu analysieren. Ebenfalls können hier Daten, die aufgrund der grafischen Evaluation als fehlerhaft erkannt wurden, deaktiviert werden.
Das Register '''Grafiken''' erlaubt es, die Messungen auf verschiedene Weise zu analysieren. Ebenfalls können hier Daten, die aufgrund der grafischen Evaluation als fehlerhaft erkannt wurden, deaktiviert werden.
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Es gibt die folgenden Unterregister unter dem '''Grafik'''-Register, jedes mit seinen eigenen Ansichtsoptionen:
Es gibt die folgenden Unterregister unter dem '''Grafik'''-Register, jedes mit seinen eigenen Ansichtsoptionen:


* ##'''Zeitreihe'''
* [[METEO-Objekt:Grafiken#Zeitreihe|Zeitreihe]]
* ##'''Weibull/Tabelle'''
* [[METEO-Objekt:Grafiken#Weibull/Tabelle|Weibull/Tabelle]]
* ##'''Windrose'''
* [[METEO-Objekt:Grafiken#Windrose|Windrose]]
* ##'''Turbulenz'''
* [[METEO-Objekt:Grafiken#Turbulenz|Turbulenz]]
* ##'''Windgeschw.-Differenz'''
* [[METEO-Objekt:Grafiken#Windgeschw.-Differenz|Windgeschw.-Differenz]]
* ##'''Freie X/Y-Grafik'''
* [[METEO-Objekt:Grafiken#Freie X/Y-Grafik|Freie X/Y-Grafik]]
* ##'''Profil'''
* [[METEO-Objekt:Grafiken#Profil|Profil]]




Bei jeder einzelnen Grafik gibt es in der linken oberen Ecke eine Schaltfläche [[image:Energie_3_(36).png]], über die die Grafik oder die zugrunde liegenden Daten exportiert werden können. Um Konflikte mit unterschiedlichen Versionen des Excel-Formats zu vermeiden, wird empfohlen, eine Kopie über die Zwischenablage ('''Copy''') durchzuführen.


'''Beachten Sie, dass bei allen radialen Grafiken die Gradzahlen in der mathematischen Schreibweise (gegen den Uhrzeigersinn) dargestellt werden. '''
===Statistiken===


Im Folgenden werden einige der Grafiken vorgestellt, andere sind weitgehend selbsterklärend.
Es gibt vier verschiedene Unter-Register bei den Statistiken:


* Hauptstatistik
* Monatsmittel
* Verfügbarkeit
* Monatliche Weibullparameter


=====Grafiken | Zeitreihe=====


Auf diesem Register können rechts oben fünf Untergrafiken ausgewählt werden ('''Zeitreihe''', '''Gunshot''', '''Jahresgang''', '''Tagesgang''', '''Radar'''), bei denen es sich um unterschiedliche Darstellungsweisen der ''Zeitreihen-Daten'' handelt. Diese trivial klingende Aussage ist relevant, da sich z.B. sektorweise Windgeschwindigkeits-Mittel (Grafik '''Radar''') durch eine Klassierung der Daten, wie sie beim Übergang zu den Tabellen/Weibull-Daten stattfindet, auch ändern kann!
'''Hauptstatistik'''


Die Zeitreihen-Grafik (s.u.) kann in unterschiedlichen Mittelungen (von '''Keine''' bis '''Monat,''' '''60Mon gleitend''') und Maßstäben (--&gt;&nbsp;'''Tage im Fenster''')''' '''dargestellt werden. Durch Klicken-Ziehen in die Grafik kann auf einen Bereich eingezoomt werden (bei Klicken-Ziehen von links nach rechts) bzw. ausgezoomt (Klicken-Ziehen von rechts nach links).
[[image:Energie_3_(49).png|700px|border]]


In der Zeitreihen-Ansicht können sehr effizient fehlerhafte Daten aufgespürt werden – Klicken Sie mit der rechten Maustaste an den Anfang (--&gt; '''Startpunkt setzen''') und ans Ende (--&gt; '''Endpunkt setzen''') eines fehlerhaften Zeitraums, um diesen zu deaktivieren. Die Häkchen bei jeder Höhe und jedem Signal erlauben es, nur spezielle Kombinationen anzuzeigen.


Mit {{Knopf|Alle reduzieren}} werden die Sektionen eingeklappt:


[[image:Energie_3_(37).png|700px]]
[[image:Energie_3_(50).png|700px|border]]


Anmerkungen können über Rechtsklick --&gt; '''Anmerkung''' in die Zeitreihe direkt eingegeben werden und in einem eigenen Bericht (Register '''Berichte''' --&gt; Register '''Datenverfügbarkeit '''--&gt; '''Kommentierte Zeilen/Abschnitte in Zeitreihe''') exportiert werden.


'''Monatsmittel''' (siehe unten) können Signal für Signal angeschaut werden. Mit dem Kontextmenü (rechter Mausklick) können die Tabellen kopiert und leicht in Dokumentationen eingefügt werden.


[[image:Energie_3_(51).png|700px|border]]


=====Grafiken | Weibull/Tabelle=====


Die '''Verfügbarkeit''' wird Höhe für Höhe und entweder für ein Signal alleine oder für eine Kombination von zwei Signalen angezeigt:


[[image:Energie_3_(38).png|700px]]
[[image:Energie_3_(52).png|700px|border]]




Die Grafiken unter Weibull/Tabelle, hier nur für zwei der vier Höhen. Beachten Sie, dass die Achsen der Grafik manuell skaliert werden können, über das englischsprachige Editing-Fenster, das durch Doppelklick in die Grafik aktiviert wird. Im unten dargestellten Register (Chart | Axis | Scales) wird das Maximum der x-Achse eingestellt.
Wenn die Anzeige "Windgeschwindigkeit + Windrichtung" ausgewählt ist, gilt ein Zeitstempel nur als verfügbar, wenn beide Signale vorhanden sind. Tage sind in den Spalten und Monate in den Zeilen dargestellt. Die erste Spalte zeigt die monatliche Verfügbarkeit, die Spalten der einzelnen Tage die Anzahl Zeitstempel an diesem Tag (144 entspricht einem komplett verfügabaren Tag mit 10 min-Zeitstempeln).


[[image:Energie_3_(39).png|300px]]
Die farbige Hinterlegung verschafft einen schnellen Überblick über die Verfügbarkeit. Grün bedeutet, dass keine Zeitstempel fehlen oder deaktiviert wurden, bei Rot fehlen alle Zeitstempel (oder wurden deaktiviert), und Gelb liegt dazwischen.  


Der '''Effektive Zeitraum''' entspricht dem Ganzen Zeitraum x Verfügbarkeitsrate.


=====Grafiken | Windrose=====
Die Kennzahlen, die unter '''Aktiviert *)''' ausgegeben werden, beziehen sich auf den Zeitraum zwischen dem ersten und dem letzten aktivierten Zeitstempel. Dies ist insbesondere relevant, wenn zu Beginn oder Ende der Messung Daten deaktiviert werden, z.B. um ganzzahlige Jahre oder Monate zu bekommen.


[[image:Energie_3_(40).png|700px]]
In der Tabelle können Zellen oder ganze Bereiche markiert werden. Deren Status kann mit dem Menü '''Samples an gewählten Tagen ändern auf''' entweder zu '''Aktiviert''' oder zu '''Deaktiviert''' geändert werden.


'''Windgeschw.-Klassen:''' stellt für die Sektor-Segmente farblich differenziert dar, welche Windgeschwindigkeiten dort auftreten.
Die '''monatlichen Weibullparameter''':


'''Monatliche Rosen''': Stellt für die ausgewählte Höhe 12 Einzelrosen für die Monate dar, um die jährliche Verteilung des Windes sichtbar zu machen.
[[File:Energie_3_(52.1).png|700px|border]]


'''Größe''': Relevant bei Darstellung mehrerer Rosen.


'''Parameter: '''Häufigkeit zeigt an, wie häufig die jeweiligen Windrichtungen auftreten. '''Energie''' zeigt an, wie viel Windenergie in den Sektoren enthalten ist. Über '''Optionen '''kann zwischen einer Anzeige der Bruttowindenergie und der WEA-Energie umgeschaltet werden.


===Windscherung===


Die Windscherung bestimmt, wie stark die Windgeschwindigkeit mit der Höhe zunimmt. Wenn das METEO-Objekt für eine [[METEO-Berechnung]] oder eine [[PARK-Berechnungstypen#Standard_PARK_mit_METEO-Objekt|PARK-Berechnung mit METEO-Objekt]] verwendet werden soll, wird eine Angabe zur Windscherung benötigt, damit windPRO ggf. die Nabenhöhen der WEA aus den gegebenen Messhöhen inter- oder extrapolieren kann (''Vertikalextrapolation'').


=====Grafiken | Turbulenz=====
Die Windscherung wird in Form sektorweiser '''Windgradienten''' angegeben.


'''[[image:Energie_3_(41).png|700px]]'''
Windgradienten können
# aus der grafischen Profilansicht ({{Fundort|Register '''Grafiken''' --> '''Profil''' --> {{Knopf|Windscherung}} }}) übernommen
# über eine Matrix aus Windscherungen verschiedener Richtungen, Jahres- und Tageszeiten bestimmt (vgl. [[METEO-Objekt#Neue Höhe synthetisieren|Höhe synthetisieren]])
# aus mindestens zwei verschiedenen Weibull-Verteilungen berechnet ({{Knopf|aus Weibull}})
# manuell eingegeben oder
# aus der Zwischenablage eingefügt werden.




=====Grafiken | Windgeschwindigkeits-Differenz=====
Wenn die Windgradienten über die Methoden (1) oder (3) bestimmt werden, wird zusätzlich auch die Rauigkeitslänge für das sog. logarithmische Windprofil angegeben. Diese Angabe ist rein informell. Beim logarithmischen Windprofil handelt es sich um eine andere Art der Vertikalextrapolation, die aber in windPRO keine Anwendung findet.


Hier wird der Windgeschwindigkeits-Unterschied zwischen zwei Höhen angezeigt. So können effizient die äußeren Einflüsse, z.B. die Richtung des Auslegers oder Sektoren mit lokalen Hindernissen festgestellt werden.


[[image:Energie_3_(42).png|700px]]
[[image:Energie_3_(53).png|700px|border]]


Hier beispielsweise der Windgeschwindigkeitsunterschied zwischen einer 40- und einer 30-m-Messung. Der geringere Windgeschwindigkeits-Unterschied in nordöstlicher Richtung lässt sich bei Kenntnis des Terrains damit erklären, dass die niedrigere Höhe hier durch das Gelände einen Speed-Up-Effekt erfährt:


Das Windscherungs-Register kann eine unbegrenzte Anzahl von Windscherungs-Datensätzen (Liste oben im Fenster) enthalten. Für jeden Datensatz sollten die Werte bei '''Verw. in Höhenintervall [m]''' geprüft und ggf. angepasst werden. Das Höhenintervall ist standardmäßig das zwischen der höchsten und der niedrigsten Messhöhe, die in den Datensatz eingegangen sind; d.h. standardmäßig extrapoliert windPRO nicht, sondern interpoliert lediglich. Soll auch extrapoliert werden, muss die obere Grenze manuell angepasst werden. Hierbei ist Vorsicht geboten, es sollte nicht in beliebige Höhen extrapoliert werden.


[[image:Energie_3_(43).png|700px]]


Der Text in der gelben Box erläutert die Verwendung des Registers.


Der '''k-Parameter-Korrekturwert''' ist ein empirischer Faktor, dem die Erkenntnis zugrunde liegt, dass mit zunehmender Höhe die Störungen durch das Gelände abnehmen und der Wind verstetigt wird. Dies zeigt sich in Weibull-Verteilungen bei Höhen unter 100m in einer geringeren Streuung, also einem höheren Formparameter.


=====Grafiken | Freie X/Y-Grafik=====
Für Höhen über 100m ist eine k-Parameter-Zunahme nicht pauschal anzunehmen.


Wenn Sie Weibull-Verteilungen für verschiedene Höhen haben, können Sie die Zunahme berechnen ((k2 - k1) / Höhenunterschied).


[[image:Energie_3_(44).png|700px]]




In der '''Freien X/Y-Grafik''' kann jedes Signal gegen jedes beliebige andere Signal dargestellt werden. Wird der Cursor über einen Punkt bewegt, wird der Zeitstempel und der Wert angezeigt. Auf diese Weise können insbesondere Ausreißer leicht identifiziert und deaktiviert (--&gt; Rechtsklick) oder in der Zeitreihe weiter untersucht werden.
===Mesores===


Unter '''Auswahlwerkzeuge''' können Punktbereiche über eine Linie (Punkte unter/über der Linie) oder ein Rechteck (Punkte innerhalb/außerhalb Rechteck) ausgewählt werden. Dies ist beim Datenscreening ein wertvolles Werkzeug, da in dieser Darstellung Ausreißer häufig deutlich erkennbar sind.
'''Dieses Register existiert nur bei vom EMD-Server heruntergeladenen [[EMD-WRF (DE)|EMD-WRF]]- oder [[EMD-ConWx Meso Data Europe|EmdConWx-Daten]]'''
 
Nachdem das Auswahlwerkzeug (Linie / Rechteck) ausgewählt wurde, kann direkt auf der Grafik durch Klicken-Ziehen das Rechteck/die Linie platziert werden – in der Darstellung oben beispielsweise eine Linie leicht oberhalb der Diagonalen. Die Linie / Das Rechteck kann an den Ecken / Endpunkten nachjustiert werden.
 
Über den dann grün hervorgehobenen Knopf werden Deaktivierungen / Aktivierungen vorgenommen.
 
 
 
=====Grafiken | Profil=====
 
 
Die Profil-Ansicht zeigt das Geländeprofil und das Windprofil.
 
 
[[image:Energie_3_(45).png|700px]]
 
 
Die Profil-Ansicht zeigt, wie das Windprofil optimal an die verwendeten Messhöhen angepasst werden kann, und zwar sowohl das Power-Law-Windprofil als auch das Logarithmische Windprofil. Weiterhin kann ein mit WAsP, WAsP-CFD oder per Scaler berechnetes Profil angezeigt werden.
 
Es gibt drei Ansichtsoptionen:
 
* '''Aggregiertes Profil''' (Mittlere Windgeschwindigkeiten aller verwendeten Höhen)
* '''Windprofil-Zeitreihe''' (Anzeige Zeitstempel für Zeitstempel)
* '''Manuell''' (wie Aggregiertes Profil, aber Windgradient und Rauigkeit können manuell angepasst werden)
 
Standardansicht ist das Windprofil, wie es aus den verwendeten Messhöhen mit einem Best-Fit-Algorithmus angenähert wird. Redundante Messhöhen oder solche, deren Qualität zweifelhaft ist (z.B. zu niedrige Messung), können ausgenommen werden ('''Höhen in Berechnung''').
 
Die Scherungsberechnung verwendet die mittlere Windgeschwindigkeit des Weibull-Fit für jede Höhe. Im Gegensatz zu anderen Orten im METEO-Objekt werden aber nur diejenigen Zeitstempel verwendet, für die alle an der Scherungsberechnung beteiligten Höhen vorliegen. Aus diesem Grund kann das Einbeziehen einer zusätzlichen Höhe auch dazu führen, dass die mittleren Windgeschwindigkeiten anderer Höhen (gelbe Punkte in Grafik) sich ändern. Die Richtungszuordnung erfolgt auf Basis der definierten '''Ausgangshöhe'''.
 
Um einen Satz Power-Law-Windgradienten aus der derzeitigen Ansicht zu erzeugen, klicken Sie auf die Schaltfläche''' '''[[image:Energie_3_(46).png]]. Die Windgradienten werden auf das Register '''Windscherung '''übertragen (s. ##Kapitel 3.3.2.6) und stehen für Berechnungen mit dem Modul '''METEO''' bzw. mit '''PARK''' unter Verwendung von METEO-Daten zur Verfügung.
 
Beachten Sie, dass nur in flachem und hindernisfreiem Gelände Windgeschwindigkeiten relativ gut über das Power Law oder ein logarithmisches Profil extrapoliert werden können. Sobald die Strömung durch Hügel, Hindernisse oder atmosphärische Schichtungsbedingungen gestört wird, ergeben diese Methoden '''keine''' zuverlässigen Ergebnisse, hier erlauben dann '''modellierte Profile''' zuverlässigere Aussagen.
 
'''Modellierte Profile''' können mittels dreier verschiedener Modellierungstechniken erzeugt werden, auf die unten weiter eingegangen wird. Allen drei Methoden gemeinsam ist, dass sie '''''eine''''' '''Ausgangshöhe verwenden''', um davon ausgehend das gesamte Profil zu modellieren. Die erzeugten Windprofile erlauben durch den Vergleich mit den anderen Messhöhen auch eine Beurteilung, wie gut das Modell die Variation der Windgeschwindigkeiten über die Höhe des Messmastes abbilden kann.
 
Für die Modellierung werden Geländedaten benötigt, d.h. es muss auch mindestens ein Terraindatenobjekt (Zweck: Statgen oder Scaler) im Projekt existieren.
 
Das modellierte Profil wird als rote Linie dargestellt.
 
Die drei Modellierungstechniken sind:
 
* '''WAsP, einfaches Mittel''': hierbei wird aus den Daten der Ausgangshöhe mit WAsP eine Windstatistik erstellt und mit dieser das Windprofil berechnet
* '''WAsP-CFD, einfaches Mittel''': Wie oben, nur wird für Erstellung der Windstatistik und Berechnung des Windprofils WAsP-CFD verwendet
* '''Scaler/Kalibrierung, flexibel''': Hierbei das Windprofil wird aus der Zeitreihe der Ausgangshöhe mittels des ausgewählten Messdaten-Scalers (evtl. inkl. Post-Kalibrierung) erstellt.
 
Bei den ersten beiden Methoden wird das zu verwendende '''Terraindatenobjekt''' direkt auf dem Profil-Register ausgewählt; bei der Verwendung eines Scalers wird es im Scaler ausgewählt.
 
Die Angabe '''einfaches Mittel''' bzw. '''flexibel '''bezieht sich auf die der Profilberechnung zugrunde liegenden Zeiträume. Wird über '''WAsP''' bzw. '''WAsP-CFD''' modelliert (einfaches Mittel), fließt stets die gesamte Zeitreihe in die Profilberechnung ein; es ist dann nicht möglich, die modellierten Profile nach Tag/Nacht bzw. nach Jahreszeit differenziert darzustellen. Lediglich die sektorweise differenzierte Darstellung ist möglich.
 
Wird via '''Scaler/Kalibrierung''' modelliert, so kann das Profil auch nach Tag/Nacht sowie Jahreszeit differenziert dargestellt werden. Beachten Sie aber, dass über die Zeit variierende Stabilitätsbedingungen dabei derzeit noch '''nicht''' berücksichtigt werden können.
 
Ebenfalls kann die Profilberechnung mit Scaler derzeit nur mit einem Messdaten-Scaler (z.B. EMD Default Measurement Scaler) arbeiten, nicht mit Meso-Daten-Scaler. Um ein Windprofil mittels Mesodaten-Downscaling darzustellen, empfiehlt es sich, über '''Höhen --&gt; Hinzufügen --&gt; Höhe aus Scaler''' neue Downscaling-Zeitreihen für mehrere der Meso-Höhen zu erstellen und aus diesen dann das Profil zu generieren.
 
 
[[image:Energie_3_(47).png]]
 
 
Die blaue und graue Linie zeigt in beiden Grafiken das aus den Sommer-Zeitstempeln berechnete logarithmische bzw. Power-Law-Windprofil. Die linke Grafik zeigt zusätzlich das mit der Option '''WAsP, einfaches Mittel''' berechnete Windprofil, das stets auf der gesamten Zeitreihe basiert. Rechts dagegen in rot das mit Scaler berechnete Windprofil – da auch hier nur die Sommer-Zeitstempel einfließen, ist es direkt mit dem gemessenen Profil vergleichbar.
 
Die weiße Linie in der linken Grafik stellt das mit WAsP berechnete Windprofil für neutrale atmosphärische Stabilität dar. Dies hat lediglich informellen Charakter, um zu zeigen, wie stark die aktuellen WAsP-Stabilitätseinstellungen von neutraler Stabilität abweichen.
 
 
[[image:Energie_3_(48).png]]
 
 
Ein weiteres Beispiel mit zwei Scaler-berechneten Windprofilen, links für den Tag und rechts für die Nacht. Die oben angegebenen Windgradienten zeigen deutlich, dass die Windscherung der gemessenen Daten nachts höher ist. Im Scaler-Profil ist dies jedoch nicht sichtbar, da WAsP derzeit keine zwischen Tag und Nacht variierenden Stabilitätsparameter unterstützt.
 
Für fortgeschrittene Anwender kann der Vergleich zwischen WAsP-Profil und den tatsächlich in den einzelnen Höhen gemessenen Werten auch dabei helfen, die '''WAsP-Parameter''' zum Heatflux einzugrenzen. Dabei sollte das WAsP-Profil allerdings nur mit den tatsächlich gemessenen Höhen verglichen werden, nicht mit der logarithm./Power-Law-Extrapolation oberhalb der höchsten Höhen!
 
Siehe hierzu das Dokument:
 
[http://help.emd.dk/knowledgebase/content/ReferenceManual/WAsP_Parameters.pdf http://help.emd.dk/knowledgebase/content/ReferenceManual/WAsP_Parameters.pdf] oder
 
WindPRO-'''Berechnungsfenster''' --&gt; Menü '''Hilfe''' --&gt; '''Hilfe (Internet)''' --&gt; Bereich '''WindPRO Reference Documents '''--&gt;''' Changing the WAsP Parameters in WindPRO'''.
 
 
 
====Statistiken====
 
Es gibt drei verschiedene Unter-Register bei den Statistiken:
 
* '''Hauptstatistik'''
* '''Monatsmittel'''
* '''Verfügbarkeit'''
 
 
[[image:Energie_3_(49).png|700px]]
 
 
Ziehen Sie die Spaltenüberschrift '''Signal''' in den Kopf, wird sie übersichtlicher:
 
 
[[image:Energie_3_(50).png|700px]]
 
 
Monatsmittel (siehe unten) können Signal für Signal angeschaut werden. Mit dem Kontextmenü (rechter Mausklick) können die Tabellen kopiert und leicht in Dokumentationen eingefügt werden.
 
 
[[image:Energie_3_(51).png|700px]]
 
 
Die Verfügbarkeit wird Höhe für Höhe angezeigt. Die farbige Hinterlegung verschafft einen schnellen Überblick:
 
[[image:Energie_3_(52).png|700px]]
 
 
 
====Windscherung====


[[File:Energie_3_(53.1).png|700px|border]]
Bei diese Datentypen wird zusammen mit den Mesoskalen-Winddaten auch das Mesoskalen-Geländemodell heruntergeladen. Dieses wird benötigt, wenn die Daten in einem späteren Schritt zum [[Downscaling (DE)|Downscaling]] verwendet werden sollen.


Die Windscherung kann entweder manuell eingegeben werden, aus der grafischen Profilansicht (##'''Grafiken''' | '''Profil''' | '''--&gt;Windscherung''') übernommen oder aus mindestens zwei verschiedenen Weibull-Verteilungen berechnet werden (Knopf '''aus Weibull''').
Das Mesoskalen-Modell WRF verwendet zwei unterschiedliche Rauigkeits-Datensätze, einen für die maximale und einen für die minimale Rauigkeit. In Europa entsprechen diese der Sommer- und der Winter-Rauigkeit.


Da WAsP keine zeitlich variierenden Terraindaten erlaubt, kann für das Downscaling nur ''eine'' Rauigkeitskarte verwendet werden. Empirisch korrelieren die Resultate besser mit Messungen, wenn die '''Minimale Rauigkeit''' verwendet wird, weshalb windPRO diese standardmäßig in [[Scaler]]n verwendet. Wird ein Benutzerdefinierter Scaler erzeugt, kann jedoch auch die '''Maximale Rauigkeit''' oder '''Zeitlich variierendes Meso-Terrain''' verwendet werden.


[[image:Energie_3_(53).png|700px]]
Ab windPRO 3.6 können über EMD-WRF On-demand auch Vereisungs-Berechnungen durchgeführt werden (siehe [[EMD-WRF On-Demand ICING]]). Das Ergebnis ist ein METEO-Objekt mit den regulären EMD-WRF-Zeitreihen zuzüglich Parametern zur Vereisungs-Intensität, Eislast, Instrumentelle Vereisung und Meterologische Vereisung. Wenn die Vereisungsberechnung für einen Zeitraum von mindestens 10 Jahren durchgeführt wird, sind weitere Berichte verfügbar, die im unteren Teil des Fensters dargestellt werden.


Mit {{Knopf| &rarr; Ergebnislayer}} können [[Ergebnislayer]] für die Meso-Geländedaten sowie - wenn vorhanden - für Vereisungskarten erzeugt werden.


Das Windscherungs-Register kann eine unbegrenzte Anzahl von Windscherungs-Datensätzen enthalten. Der Text in der gelben Box erläutert die Verwendung des Registers.




====Berichte====
===Berichte===




[[image:Energie_3_(54).png|700px]]
[[image:Energie_3_(54).png|700px|border]]




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Wenn alle Daten eingegeben und ggf. Berichte ausgedruckt sind, verlassen Sie das METEO-Objekt mit '''OK''' und die Daten stehen im Berechnungsfenster für Berechnungen zur Verfügung.
Wenn alle Daten eingegeben und ggf. Berichte ausgedruckt sind, verlassen Sie das METEO-Objekt mit {{Knopf|OK}} und die Daten stehen im Berechnungsfenster für Berechnungen zur Verfügung.


Die nächsten Schritte nach der Auswertung einer Windmessung sind in der Regel:
Die nächsten Schritte nach der Auswertung einer Windmessung sind in der Regel:
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* Die Umwandlung der Messdaten in eine Windstatistik. Hierfür wird ein Terraindatenobjekt mit Geländedaten der Messmast-Umgebung und das Modul MODEL: WAsP-interface benötigt.
* Die Umwandlung der Messdaten in eine Windstatistik. Hierfür wird ein Terraindatenobjekt mit Geländedaten der Messmast-Umgebung und das Modul MODEL: WAsP-interface benötigt.


[[Category:METEO-Objekt]]
{{#ifeq: {{PAGENAME}}|METEO-Objekt|
<br><br>{{MetObjInhalt}}
}}

Latest revision as of 17:28, 18 January 2024

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Das METEO-Objekt ist der Container für Meteorologische und andere Daten in windPRO. Dies umfasst vorwiegend Winddaten, aber auch Strahlungsdaten für Photovoltaik-Berechnungen, sonstige, das Klimageschehen beschreibende Daten sowie ganz andere Datentypen, die als Zeitreihen benötigt werden - z.B. Strompreis- oder Verbrauchszeitreihen für HYBRID. Die folgenden Ausführungen orientieren sich vorwiegend an Winddaten, sind aber, soweit anwendbar, auch für andere Datentypen gültig.

Die einfachste Form, in der Winddaten vorliegen können, ist eine mittlere Windgeschwindigkeit ohne Richtungswichtung (1 Sektor) und unter der Annahme einer Rayleigh-Verteilung der Windgeschwindigkeiten (k-Parameter = 2). Diese Art von Information kann z.B. einem Windgutachten oder einer Karte der mittleren Windgeschwindigkeiten entnommen worden sein.

Im Vergleich dazu wäre eine sehr komplexe Form von Winddaten die Auswertung einer Lidar- oder Sodarmessung mit 25 Messhöhen und einer langen Messdauer, eventuell auch noch mit unterschiedlichen Dateiformaten.

Weiterhin können Winddaten aus Reanalyse- oder Mesoskalen-Modellen stammen, die oft neben Windgeschwindigkeit und –richtung eine große Menge zusätzlicher meteorologischer Informationen liefern können.

Das METEO-Objekt kann mit den genannten Arten von Daten sowie mit allem, was dazwischen liegt, arbeiten.

Platzieren Sie das METEO-Objekt auf der Karte an der exakten Stelle, an der die Messung stattfand oder für die die vorliegenden Daten berechnet wurden.

Winddaten, die in einem METEO-Objekt vorliegen, können entweder direkt (also ohne Verwendung eines Modells) über das Berechnungsmodul METEO für die Berechnung der Produktion einer WEA am Standort der Messung verwendet werden. Die Produktion ist dabei nur so langzeit-repräsentativ, wie es die Eingangsdaten sind.

Weitaus häufiger ist aber der Anwendungsfall, dass Winddaten in einem METEO-Objekt einer Langzeit-Korrektur mit MCP unterzogen werden und dann mit den Terraindaten als Eingangsinformation für Modellierungen mit dem WAsP- oder dem WAsP-CFD-Modell verwendet werden. Dies kann sowohl über den Zwischenschritt der Erstellung einer regionalen Windstatistik geschehen, oder es können mittels des Scalers direkt Zeitreihen modelliert werden.


Assistent

Das Register “Assistent” ist beim Erzeugen eines neuen METEO-Objekts automatisch im Vordergrund.

Beim Anklicken einer der Schaltflächen wird eine Datenstruktur innerhalb des Objekts vorbereitet, die im folgenden Schritt gefüllt werden muss. Der Fokus springt dann automatisch auf das Register, auf dem die Dateneingabe erwartet wird.

Wenn Sie unsicher sind, was für Daten Ihnen vorliegen, verwenden Sie die Assistent-Schaltfläche.

Zeitreihe

Statistiken:

Häufigkeitstabelle
Häufigkeitstabelle und Turbulenztabelle
Weibull-Tabelle

Externes API

Onlinedaten

Import


Zweck

Das Register Zweck dient der Strukturierung Ihrer Daten

Wenn in einem WindPRO-Projekt viele unterschiedliche Meteodaten vorliegen, kann der Überblick erleichtert werden, wenn Sie für die einzelnen Zeitreihen einschränken, für welche Zwecke (innerhalb von WindPRO) sie verwendet werden können. An anderen Stellen der Software, an denen Sie auf Meteodaten zugreifen möchten, werden dann nur die Daten angezeigt, die dort relevant sind.


Daten

Das Register Daten dient zur Aufnahme der Winddaten. Es verfügt über bis zu acht Unterregister am linken Rand; welche davon bereits zu Beginn sichtbar sind und auf welchem Register das Einlesen der Daten gestartet wird, hängt von der getroffenen Auswahl auf dem Assistent-Register ab.

Zeitreihe: Start bei Importfilter, wenn notwendig Kalibrierung, ggf. Dokumentation über Konfiguration, dann Höhen, ggf. Screening auf Daten|Zeitreihe, Grafiken|Zeitreihe, Grafiken|Freie X/Y-Grafik

Häufigkeitstabelle: Start bei Häufigkeitstabelle

Weibull-Tabelle: Start bei Weibull

Häufigkeitstabelle und Turbulenztabelle: Start bei Turbulenztabelle, weitere Eingaben auf Häufigkeitstabelle benötigt.


Grafiken

Das Register Grafiken erlaubt es, die Messungen auf verschiedene Weise zu analysieren. Ebenfalls können hier Daten, die aufgrund der grafischen Evaluation als fehlerhaft erkannt wurden, deaktiviert werden.

Es gibt die folgenden Unterregister unter dem Grafik-Register, jedes mit seinen eigenen Ansichtsoptionen:


Statistiken

Es gibt vier verschiedene Unter-Register bei den Statistiken:

  • Hauptstatistik
  • Monatsmittel
  • Verfügbarkeit
  • Monatliche Weibullparameter


Hauptstatistik


Mit Alle reduzieren werden die Sektionen eingeklappt:


Monatsmittel (siehe unten) können Signal für Signal angeschaut werden. Mit dem Kontextmenü (rechter Mausklick) können die Tabellen kopiert und leicht in Dokumentationen eingefügt werden.


Die Verfügbarkeit wird Höhe für Höhe und entweder für ein Signal alleine oder für eine Kombination von zwei Signalen angezeigt:


Wenn die Anzeige "Windgeschwindigkeit + Windrichtung" ausgewählt ist, gilt ein Zeitstempel nur als verfügbar, wenn beide Signale vorhanden sind. Tage sind in den Spalten und Monate in den Zeilen dargestellt. Die erste Spalte zeigt die monatliche Verfügbarkeit, die Spalten der einzelnen Tage die Anzahl Zeitstempel an diesem Tag (144 entspricht einem komplett verfügabaren Tag mit 10 min-Zeitstempeln).

Die farbige Hinterlegung verschafft einen schnellen Überblick über die Verfügbarkeit. Grün bedeutet, dass keine Zeitstempel fehlen oder deaktiviert wurden, bei Rot fehlen alle Zeitstempel (oder wurden deaktiviert), und Gelb liegt dazwischen.

Der Effektive Zeitraum entspricht dem Ganzen Zeitraum x Verfügbarkeitsrate.

Die Kennzahlen, die unter Aktiviert *) ausgegeben werden, beziehen sich auf den Zeitraum zwischen dem ersten und dem letzten aktivierten Zeitstempel. Dies ist insbesondere relevant, wenn zu Beginn oder Ende der Messung Daten deaktiviert werden, z.B. um ganzzahlige Jahre oder Monate zu bekommen.

In der Tabelle können Zellen oder ganze Bereiche markiert werden. Deren Status kann mit dem Menü Samples an gewählten Tagen ändern auf entweder zu Aktiviert oder zu Deaktiviert geändert werden.


Die monatlichen Weibullparameter:


Windscherung

Die Windscherung bestimmt, wie stark die Windgeschwindigkeit mit der Höhe zunimmt. Wenn das METEO-Objekt für eine METEO-Berechnung oder eine PARK-Berechnung mit METEO-Objekt verwendet werden soll, wird eine Angabe zur Windscherung benötigt, damit windPRO ggf. die Nabenhöhen der WEA aus den gegebenen Messhöhen inter- oder extrapolieren kann (Vertikalextrapolation).

Die Windscherung wird in Form sektorweiser Windgradienten angegeben.

Windgradienten können

  1. aus der grafischen Profilansicht (Register Grafiken --> Profil --> Windscherung  ) übernommen
  2. über eine Matrix aus Windscherungen verschiedener Richtungen, Jahres- und Tageszeiten bestimmt (vgl. Höhe synthetisieren)
  3. aus mindestens zwei verschiedenen Weibull-Verteilungen berechnet (aus Weibull)
  4. manuell eingegeben oder
  5. aus der Zwischenablage eingefügt werden.


Wenn die Windgradienten über die Methoden (1) oder (3) bestimmt werden, wird zusätzlich auch die Rauigkeitslänge für das sog. logarithmische Windprofil angegeben. Diese Angabe ist rein informell. Beim logarithmischen Windprofil handelt es sich um eine andere Art der Vertikalextrapolation, die aber in windPRO keine Anwendung findet.



Das Windscherungs-Register kann eine unbegrenzte Anzahl von Windscherungs-Datensätzen (Liste oben im Fenster) enthalten. Für jeden Datensatz sollten die Werte bei Verw. in Höhenintervall [m] geprüft und ggf. angepasst werden. Das Höhenintervall ist standardmäßig das zwischen der höchsten und der niedrigsten Messhöhe, die in den Datensatz eingegangen sind; d.h. standardmäßig extrapoliert windPRO nicht, sondern interpoliert lediglich. Soll auch extrapoliert werden, muss die obere Grenze manuell angepasst werden. Hierbei ist Vorsicht geboten, es sollte nicht in beliebige Höhen extrapoliert werden.


Der Text in der gelben Box erläutert die Verwendung des Registers.

Der k-Parameter-Korrekturwert ist ein empirischer Faktor, dem die Erkenntnis zugrunde liegt, dass mit zunehmender Höhe die Störungen durch das Gelände abnehmen und der Wind verstetigt wird. Dies zeigt sich in Weibull-Verteilungen bei Höhen unter 100m in einer geringeren Streuung, also einem höheren Formparameter.

Für Höhen über 100m ist eine k-Parameter-Zunahme nicht pauschal anzunehmen.

Wenn Sie Weibull-Verteilungen für verschiedene Höhen haben, können Sie die Zunahme berechnen ((k2 - k1) / Höhenunterschied).


Mesores

Dieses Register existiert nur bei vom EMD-Server heruntergeladenen EMD-WRF- oder EmdConWx-Daten

Bei diese Datentypen wird zusammen mit den Mesoskalen-Winddaten auch das Mesoskalen-Geländemodell heruntergeladen. Dieses wird benötigt, wenn die Daten in einem späteren Schritt zum Downscaling verwendet werden sollen.

Das Mesoskalen-Modell WRF verwendet zwei unterschiedliche Rauigkeits-Datensätze, einen für die maximale und einen für die minimale Rauigkeit. In Europa entsprechen diese der Sommer- und der Winter-Rauigkeit.

Da WAsP keine zeitlich variierenden Terraindaten erlaubt, kann für das Downscaling nur eine Rauigkeitskarte verwendet werden. Empirisch korrelieren die Resultate besser mit Messungen, wenn die Minimale Rauigkeit verwendet wird, weshalb windPRO diese standardmäßig in Scalern verwendet. Wird ein Benutzerdefinierter Scaler erzeugt, kann jedoch auch die Maximale Rauigkeit oder Zeitlich variierendes Meso-Terrain verwendet werden.

Ab windPRO 3.6 können über EMD-WRF On-demand auch Vereisungs-Berechnungen durchgeführt werden (siehe EMD-WRF On-Demand ICING). Das Ergebnis ist ein METEO-Objekt mit den regulären EMD-WRF-Zeitreihen zuzüglich Parametern zur Vereisungs-Intensität, Eislast, Instrumentelle Vereisung und Meterologische Vereisung. Wenn die Vereisungsberechnung für einen Zeitraum von mindestens 10 Jahren durchgeführt wird, sind weitere Berichte verfügbar, die im unteren Teil des Fensters dargestellt werden.

Mit → Ergebnislayer können Ergebnislayer für die Meso-Geländedaten sowie - wenn vorhanden - für Vereisungskarten erzeugt werden.


Berichte


Die Berichtsausgabe wird über den Knopf Drucken rechts oben gestartet. Im oberen Teil des Fensters werden die auszugebenden Zeitreihen sowie der Zeitraum gewählt. Der Bericht umfasst stets eine zweiseitige Zusammenfassung der gesamten Messung (Hauptergebnis); im unteren Bereich des Fensters können weitere Erweiterte Ergebnisse ausgewählt und konfiguriert werden.

Zusammengestellte Berichte können Sie als Vorlagen speichern und laden.


Wenn alle Daten eingegeben und ggf. Berichte ausgedruckt sind, verlassen Sie das METEO-Objekt mit OK und die Daten stehen im Berechnungsfenster für Berechnungen zur Verfügung.

Die nächsten Schritte nach der Auswertung einer Windmessung sind in der Regel:

  • Die Langzeitkorrektur der Messdaten mit MCP (Siehe Kapitel 11)
  • Die Umwandlung der Messdaten in eine Windstatistik. Hierfür wird ein Terraindatenobjekt mit Geländedaten der Messmast-Umgebung und das Modul MODEL: WAsP-interface benötigt.



Meteodaten-Handling
Meteodaten-Handling Einführung ♦ METEO-Objekt (Überblick) ♦ Laden von Online-Klimadaten
METEO-Objekt Datenimport Importfilter ♦ Kalibrierung ♦ Konfiguration ♦ Höhen ♦ Export
METEO-Objekt Datenansicht Grafiken ♦ Zeitreihe ♦ Häufigkeitstabelle ♦ Weibulltabelle ♦ Turbulenztabelle ♦ Statistiken
METEO-Objekt Werkzeuge 2 Höhen zusammenführen ♦ Neue Höhe synthetisieren ♦ Höhe aus Scaler ♦ Wake-bereinigte Höhe hinzufügen ♦ Flagging ♦ Stabilitätszeitreihe ♦ Windscherung
METEO-Analyzer METEO-Analyzer ♦ Grafiken ♦ Substitution ♦ Kreuzvorhersage ♦ Jährliche Variation ♦ Scaling ♦ RSD-Verifikation
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