Handbuch: BASIS

BASIS – Grundlagen

Einführung zu WindPRO BASIS

Das BASIS-Modul unter WindPRO enthält die grundlegenden Funktionen für das Erstellen von Windenergieprojekten und bildet damit die Basis für die alle anderen WindPRO-Module.

Ein Windenergieprojekt unter WindPRO besteht in der Regel aus einer oder mehreren Karten sowie aus darauf platzierten Objekten (z.B. Windenergieanlagen (WEA)), die die Eingangsdaten für Berechnungen bilden. Diese Karten und Objekte werden im BASIS-Modul eingegeben, auch ohne weitere Berechnungsmodule können Höhenlinien, Rauigkeiten und Flächen digitalisiert werden.

Weiterhin umfasst BASIS die Projektdatenbank, die Adressdatenbank und den WEA-Katalog. Der WEA-Katalog enthält die technischen Eigenschaften von mehr als 850 WEA-Typen.

Welche Berechnungen der Anwender durchführen kann, hängt von den Berechnungsmodulen ab, die zusätzlich zum BASIS-Modul erworben wurden. Um einen Überblick über die Leistungsfähigkeit des vollständigen Programms zu geben, enthält BASIS auch alle weiteren Berechnungsmodule als Demoversionen.

In einer Demoversion können nur die mitgelieferten Demobeispiele (separater Download, siehe http://www.emd.dk/WindPRO/Downloads%20and%20Updates/) berechnet werden.

Konvertierung von älteren Projekten

Projekte aus älteren Versionen können in der aktuellen Version geöffnet werden; nur in wenigen Fällen können Daten nicht vollständig in das aktuelle Format konvertiert werden, wenn es größere Umwälzungen in den zugrundeliegenden Strukturen gab.

Beim Öffnen alter Projekte werden diese in das aktuelle Dateiformat überführt und werden mit einer neuen Dateiendung gespeichert (*.wXXp, wobei XX die aktuelle Version ist). Die Originaldatei bleibt erhalten. Verwenden Sie Speichern unter…, um in einem älteren Dateiformat zu speichern.

Im Falle von Problemen bei der Projektkonvertierung kontaktieren Sie bitte den WindPRO-Support, der sein Möglichstes tun wird, um behilflich zu sein.

Dateitypen

WindPRO erzeugt Dateien mit verschiedenen Endungen. Im Folgenden eine Erläuterung der wichtigsten Dateitypen, die Sie in den Unterordnern des \WindPRO Data\-Ordners finden. Diesen finden Sie in der Regel unter \Eigene Dateien\WindPRO Data\.

Im Ordner \WindPRO Data\Projects\
*.wXXp	Projektdatei aus WindPRO Version X.X. Enthält Objekte mit Eigenschaften, Berechnungsergebnisse und Verknüpfungen zu externen Dateien.
*.~wXXp	Sicherheitskopie einer *.wXXp-Datei. Wird jedes Mal automatisch erstellt, wenn ein Projekt gespeichert wird und ist eine Kopie der vorherigen Version der Datei. Dies gibt Ihnen die Möglichkeit, zur vorherigen Version zurückzugehen, wenn z.B. etwas unbeabsichtigt gelöscht wurde oder wenn beim Speichervorgang Probleme aufgetreten sind.
*.wXXe	Exportdatei von WindPRO X.X. Fasst alle Dateien, die zu einem Projekt gehören (z.B. Karten, Höhenlinien), in einer Datei zusammen, so dass ein komplettes Projekt einfach an andere WindPRO-Nutzer weitergegeben werden kann.
*.w3p/~w3p/w3e	Wie *.wXXp/~wXXp/wXXe, aber für Projektdateien aus Versionen 2.6 - 2.7.
*.w2p/~w2p/w2e	Wie *.wXXp/~wXXp/wXXe, aber für Projektdateien aus Versionen 2.0 – 2.5.
*.wpe	Wie *.wXXe, aber für Projektdateien aus Version 1.
*.bmi	Binary map info. Koordinatendaten für benutzerdefinierte Karten. Zu einer .bmi-Datei gehört immer mindestens eine gleichnamige Datei .b0 (s.u.).
*.b0 (b1/b2/…)	Kartengrafiken. Zu einer .b0-Datei gehört immer eine gleichnamige .bmi-Datei.
*.wpo	Rauigkeits- oder Höhenlinien in einem Linien-Objekt (DHM).
*.wpg	Raster-Höhendaten aus einem Höhenraster-Objekt. Kann mehrere Layer mit unterschiedlicher Rasterweite enthalten.
*.w2r	WindPRO Regionen – Digitalisierte Polygone aus einem Areal-Objekt.
*.wpobjects	Aus einem WindPRO-Projekt gespeicherte Objekte.
Daten aus anderen Quellen, die mit WindPRO verwendet werden können:
*.map	WAsP-MAP-Datei für digitalisierte Höhen- oder Rauigkeitskarten.
*.rsf / *.wrg	WAsP Wind Resource Map File (Windressource-Karten-Datei).
*.emdinfo	Koordinatensystem-Informationen für eine .rsf-Datei.
*.tif/tfw; *.jpg/jgw; *.png/pgw; *.bmp/bpw	Kartengrafik mit World file (georeferenzierte Karte).
*.tab	Windrichtungs-/-geschwindigkeitsverteilung als Tabelle (WAsP-Format).

Im Ordner \WindPRO Data\3DA-Data\
*.bmp	Grafikdateien, die zur Erzeugung von 3D-Objekten sowie zur Darstellung von Oberflächentexturen oder Bildhintergründen benötigt werden.
*.3do	(3D-Objekt) Informationen zur Darstellung einer gleichnamigen bmp-Datei in PHOTOMONTAGE oder 3D-ANIMATOR. Kann Verweise auf weitere BMP-Dateien enthalten, z.B. zur Darstellung eines Gebäudes mit unterschiedlichen Seiten.
*.3da	(3D-Areal) Informationen zur Füllung einer Fläche mit unterschiedlichen 3D-Objekten oder Texturen. Enthält Verweise auf bmp- oder 3do-Dateien.

Im Ordner \WindPRO Data\Climate Data\
*.xml	Dateien (Extended Markup Language) mit Klimadaten.

Im Ordner \WindPRO Data\Dxf\
*.dxf	Autocad-Dateien zur Visualisierung einfacher Objekte (z.B. Trafostationen).

Im Ordner \WindPRO Data\EGrid Data\
*.cable	Dateien mit Kabel-Informationen.
*.line	Dateien Informationen zu Leitungen.
*.trafo	Dateien mit Informationen zu Transformatoren.

Im Ordner\WindPRO Data\Globe\
*.shp/shx/dbf	Umrisse von Gebietskörperschaften zur Darstellung im Projekt-Explorer von WindPRO.

Im Ordner \WindPRO Data\Standards\
*.wmi	Importeinstellungen für Meteorologische Daten.
*.wbs	WINDBANK-Einstellungen (Vorlage für Wirtschaftlichkeitsberechnung).
*.wsd	Windrichtungsverteilung oder Sonnenscheinwahrscheinlichkeit für SHADOW-Berechnung.
*.wbl	Rotorblattgeometrie für Visualisierung.
*.linecolorsetup	Farbeinstellungen für Linien-Legende.
*.rastercolorsetup	Farbeinstellungen für Raster-Legende.
*.noisemapsetup	Schallkarten-Farbeinstellungen, z.B. für spezifisches Land und Berechnungsmodell.
*.flickermapsetup	Schattenkarten-Farbeinstellungen, z.B. für spezifisches Land.
*.zvimapsetup	Sichtbarkeitsbereichs-(ZVI)-Farbeinstellungen, z.B. für spezifisches Land.
*.lty	Landschaftstypen – können in Areal-Objekt verwendet werden, um vordefinierte Landschaftstypen von einem zum anderen Areal-Objekt zu übertragen.
*.wti	Wind Time variation (Standard-Jahreszeitreihe) – kann dazu verwendet werden, die Verteilung von berechneten Erträgen über das Jahr darzustellen.
*.EMD_AviationLight	WEA-Beleuchtung für PHOTOMONTAGE / ANIMATION.

Im Ordner \WindPRO Data\Windindex\
*.wbf	Windindex-Datei zur Verwendung im Modul PERFORMANCE CHECK.

Im Ordner \WindPRO Data\Windstatistics\
*.wws	WindPRO Windstatistik. Binäres Äquivalent zu lib-Dateien. Neben der Windstatistik kann sie Informationen über Land, Koordinaten, Erstellungsdatum, Quelle, Höhe ü.Gr. und ü.NN sowie Informationen zur Datengrundlage der Windstatistik und Kommentare enthalten. Der Dateityp kann verschlüsselt sein, so dass ein Lizenzschlüssel zur Verwendung notwendig ist (siehe auch Kapitel 3).
*.lib	Windstatistik im WAsP-Format (wenn von WindPRO aus gespeichert, enthält sie auch Koordinateninformationen) – Siehe Kapitel 3.

Im Ordner \WindPRO Data\WTG Data\
*.wtg	WEA-Datei – Enthält alle relevanten Daten über einen WEA-Typ. Der Name setzt sich zusammen aus Herstellername, Typenbezeichnung, kWnenn-kWklein, Rotordurchmesser und Turmtyp, z.B.: VESTAS V66 1650-300 66.0 !O!.wtg. Die letzten drei Zeichen des Dateinamens (hier !O!) haben in aktuellen Versionen keine Bedeutung mehr. In WTG-Dateien, die von EMD in den Katalog aufgenommen wurden und die eine EMD-Signatur tragen, sind Leistungskennlinien, Schallwerte etc. (jeweils mehrere Sätze möglich) enthalten. Wenn Sie zu diesen Windenergieanlagen weitere Informationen, z.B. eine neue Leistungskennlinie, hinzufügen, so werden diese in einer separaten Datei (*.uwt, s. unten) abgelegt. So kann ein späteres Update von EMD die Originaldatei aktualisieren, ohne die von Ihnen eingegebenen Dateien zu beschädigen.
*.uwt	User-WEA-Daten, gehört immer mit einer gleichnamigen WTG-Datei zusammen. In der UWT-Datei können zusätzliche Leistungskennlinien, Schallwerte oder Visualisierungsdaten zu einer WEA abgespeichert werden. Wenn Sie die WEA-Daten einem anderen Anwender auf einem anderen Rechner zugänglich machen wollen, so müssen immer beide Dateien weitergegeben werden!

Weitere relevante Dateiformate:
*.shp/dbf/shx	Shape file (GIS-Austauschformat; mindestens 3, manchmal auch mehr gleichnamige Dateien, z.B. *.avl, prj, sbn, sbx) – Georeferenzierte Polygone, die ins Areal-Objekt oder WEA-Flächen-Objekt importiert werden können. Auch als Hintergrundkarte für die Weltkarte im Projekt-Explorer verwendbar (siehe \WindPRO Data\Globe\)
*.dxf	CAD-Austauschformat – kann digitalisierte Höhenlinien oder Polygone enthalten, die ins Linien- oder Arealobjekt importiert werden können. Zum anderen kann es sich aber auch um einfache 3D-Objekte handeln, z.B. Hochspannungsmasten, Gittermasten für WEA oder Trafohäuschen, die in der Visualisierung benutzt werden können.

Empfohlene Datenorganisation

Es empfiehlt sich, für jedes Projekt oder inhaltlich zusammengehörige Projekte einen eigenen Ordner unter \WindPRO Data\Projects\ zu schaffen. Dort wird dann die Projektdatei (*.wXXp) gespeichert, ebenso wie die Kartendateien (*.bmi und *.b0, b1...), digitalisierte Höhen oder Rauigkeiten (*.map oder *.wpo), Daten von Windloggern, für den Standort erzeugte Windstatistiken, Fotos für Visualisierungen, standortspezifische WEA-Typen (*.wtg und *.uwt) etc. So lässt sich leicht ein Überblick über die vorhandenen Daten schaffen. Auch die Datensicherung oder die Weitergabe der kompletten Projektdaten an einen anderen WindPRO-Anwender sind einfach.

Windstatistiken und WEA-Typen, die Sie unter Umständen auch in anderen Projekten nutzen wollen, sollten Sie zusätzlich mit je einer Kopie in den Ordnern

\WindPRO Data\WTG Data bzw.

\WindPRO Data\Windstatistics speichern.

Wenn Sie an einen Server angebunden sind und dort auf gemeinsam genutzte Verzeichnisse zugreifen wollen, so können Sie diese Verzeichnisse zu den Suchpfaden des Projekt-Explorers, des WEA-Explorers und des Windstatistik-Browsers hinzufügen.

Wenn Sie komplette Projektverzeichnisse vom Server z.B. auf Ihren tragbaren Rechner kopieren wollen, um während einer Reise daran zu arbeiten, beachten Sie bitte folgendes:

In der Projektdatei (*.wXXp-Datei) sind Verweise auf externe Dateien (z.B. Karten) gespeichert, so genannte Verknüpfungen, die aus dem Pfadnamen der externen Datei bestehen. Wenn WindPRO externe Dateien (z.B. aus dem WEA-Katalog) nicht am angegebenen Ort findet, dann durchsucht es automatisch das Projektverzeichnis (das Verzeichnis, in dem sich die wXXp-Datei befindet) und dessen Unterverzeichnisse. Wenn die Dateien dort dann gefunden werden, werden diese verwendet, die Originalpfade in der *.wXXp-Datei bleiben jedoch unverändert bestehen.

Wenn Sie ganz sicher gehen wollen, dass ein Kollege ein Projekt aktuell und vollständig erhält, können Sie eine Export-Datei (*.wXXe, unter Projekt | Export) erstellen, in die alle externen Dateien eingebunden sind. Diese kann unter Umständen sehr umfangreich werden, v. a. wenn Rohdaten von Windmessungen oder Wind-Onlinedaten eingebunden sind.

Hard- und Software

Hardware

PC	Ab Windows XP. WindPRO ist eine 32bit Software, läuft aber auch auf 64bit-Systemen. Min. 2 GB RAM, bevorzugt mehr Aktueller Prozessor (ab ca. 2010), Dual- oder Quadcore bevorzugt. WindPRO unterstützt Multi-Prozessor-Architekturen nicht vollständig. Da die Software aus mehreren Einzelprogrammen besteht, bringen Multi-core-Architekturen dennoch Vorteile. Bei kleineren Bildschirmen als 1024 x 768 können einige Funktionen nicht verfügbar sein.
Digitalkamera	Für Fotomontagen und allgemeine Dokumentation von Standorten. Beachten Sie, dass Sie für Visualisierungen die Brennweite und das Bildformat der Kamera benötigen. Für die Verarbeitung der Bilder im Modul PHOTOMONTAGE ist es vorteilhaft, wenn die Kamera die Bildparameter wie Datum/Uhrzeit und Brennweite zusammen mit dem Bild im sog. EXIF-Datensatz speichert; noch einfacher wird die Erstellung von Fotomontagen, wenn auch die Position über ein integriertes GPS ermittelt und in den EXIF-Daten gespeichert wird.
GPS-Empfänger (Global Positioning System)	Sehr nützlich z.B. bei Visualisierungen oder um die Positionen von existierenden WEA oder Immissionsorten vor Ort festzuhalten. Teure Modelle können höhere Genauigkeit bieten (Differential-GPS bis zu 0,1m), günstige Modelle sind aber für die meisten Fälle ausreichend genau (<10m). Kabel zur Anbindung an den PC sollte vorliegen. Wenn das Gerät das .gpx-Dateiformat unterstützt, können geloggte Punkte aus diesem Datenformat direkt in WindPRO importiert werden.

Software

WAsP (DTU) ab Version 7.0 für CFD-Berechnungen: ab Version 11.0	Mit Modul WAsP-Interface (oder PARK mit Windstatistik): Externes Energieberechnungs-Programm (Strömungsmodell), auf das von WindPRO aus für Berechnungen im komplexen Gelände zurückgegriffen wird. Es gibt Unterschiede zwischen Versionen vor WAsP 10 und Versionen ab WAsP 10; siehe hierzu Kapitel 3.2.5 dieses Handbuchs
WAsP Engineering (WENG; DTU) ab Version 3	Bei Verwendung des Moduls SITE COMPLIANCE kann dieses Programm zusätzliche wertvolle Berechnungsmöglichkeiten für Turbulenz- und Extremwindberechnung bieten.

Beginn einer Arbeitssitzung – Sprachwahl etc.

Um WindPRO zu starten, öffnen Sie das Windows-Start-Menü und wählen Sie Programme | WindPRO und dann WindPRO x.x – Language Selection.

(Der Startbildschirm kann sich je nach Lizenzierungsstatus unterscheiden)

Setzen Sie das Häkchen bei Use Selection as default in the future und wählen Sie ihre bevorzugte lizenzierte Sprache. In dieser Sprache wird WindPRO ausgeführt, wenn Sie es über die Startmenüverknüpfung WindPRO x.x im Startmenü starten.

Berichtssprachen

Es gibt die Möglichkeit, das Programm in einer Sprache zu bedienen, Berichte aber in einer anderen Sprache auszugeben. Hierfür benötigen Sie das entsprechende Sprachmodul. Auf dem Startbildschirm (siehe oben) können Sie sehen, welche Sprachen verfügbar und welche lizenziert sind (grüner Pfeil = lizenziert; gelber Pfeil: nicht lizenziert).

Online-Datendienste

Wir unternehmen kontinuierlich große Anstrengungen, neue Quellen für Windenergie-relevante Daten im Internet aufzuspüren und zu testen. Viele dieser Quellen sind schwer zugänglich und benötigen grundlegende Programmierkenntnisse, um sie extrahieren und in ein brauchbares Format umwandeln zu können, was für einen Einzelnutzer einen Aufwand von vielen Wochen bedeuten kann.

Wir bereiten solche Daten auf und stellen sie über unsere Online-Datendienste lizenzierten Nutzern der aktuellen WindPRO-Version zur Verfügung.

Derzeit sind die folgenden Datenquellen verfügbar:

• Hintergrundkarten (siehe Projekteigenschaften, Kapitel 2.4.3.5 EMD Onlinekarten)
• Höhendaten (siehe Linienobjekt, Kapitel 2.8.0.2 EMD Onlinedaten (Höhen))
• Rauigkeitsdaten (siehe Areal-Objekt, Kapitel 2.9.2.4 Register Import / Export – mit Onlinedaten)
• Meteorologische Daten (Kapitel 3.3.2.1 – Assistent und Integrieren von Online-Daten)
• (nur für Dänemark): Existierende WEA und Produktion (Kapitel 2.7.1)
• Der WEA-Katalog kann über ein Online-Update aktualisiert werden

Online-Datendienste für ältere WindPRO-Versionen

Die Online-Datendienste sind aufwändig zu unterhalten, da es sich um sehr große Datenmengen handelt. Alle 1-3 Jahre müssen die Server aktualisiert werden, und dies geht in der Regel damit einher, dass Infrastruktur, die nur noch älteren Versionen von WindPRO dient, abgeschaltet wird. Der Zugang zu den Onlinediensten kann deshalb nur garantiert werden, wenn Sie mit der aktuellen WindPRO-Version arbeiten.

Schritt-für-Schritt: Erstellung und Bearbeitung eines WindPRO-Projekts

• Erzeugen Sie unter \WindPRO Data\Projects\ ein neues Verzeichnis mit dem Projektnamen
• Starten Sie WindPRO
• Klicken Sie im Fenster Projekt-Explorer auf die Schaltfläche und markieren Sie mit dem Cursor die ungefähre Position des Projekts auf der Weltkugel.
• Speichern Sie das Projekt unter \WindPRO Data\Projects\Projektname\
• Register Hintergrundkarten --> Online-Karten --> Openstreetmap. Finden Sie Ihren Standort und wählen Sie den gewünschten Maßstab --> dann: Karte speichern
• Verlassen Sie das Fenster Projekteigenschaften mit OK.
• Fügen Sie im Kartenfenster ein Höhenraster-Objekt (linke Symbolleiste) nahe dem Standort ein.
• Wählen Sie Onlinedaten und folgen Sie den Anweisungen --> OK. Experimentieren Sie mit den Farbeinstellungen.
• Fügen Sie neue WEA ein . Erzeugen Sie eine Reihe von 5 WEA.
• Öffnen Sie das Google-Earth-Fenster mit (in der linken Symbolleiste)

Dies vermittelt Ihnen einen ersten Eindruck davon, wie WindPRO angewendet werden kann!

Erzeugen Sie die benötigten Objekte, je nachdem welche Berechnungen Sie machen möchten. Klicken Sie auf das entsprechende Symbol in der rechten Symbolleiste, klicken Sie dann auf die Karte. Studieren Sie die entsprechenden Handbuchkapitel zu bestimmten Objekten und Berechnungsarten. Folgen Sie den Schritt-für-Schritt-Anleitungen für die gewünschten Berechnungen.

Nachdem alle Objekte eingegeben sind, wechseln Sie ins Berechnungsfenster (Windows-Taskleiste ) und führen Sie die Berechnung durch.

Auto-Speichern / Auto-Wiederherstellung

WindPRO erstellt regelmäßig Zwischenspeicherungen des aktuellen Projekts. Dies geschieht vor jeder Berechnung sowie bei einigen anderen Gelegenheiten. Um häufige Unterbrechungen des Arbeitsflusses zu vermeiden, wird maximal alle 3 Minuten zwischengespeichert.

Sollte ein Programmabsturz auftreten, so wird WindPRO beim nächsten Start anbieten, die Wiederherstellungs-Datei zu laden.

Wenn Sie gezielt zur zuletzt zwischengespeicherten Version zurückkehren möchten, können Sie WindPRO einen Absturz vortäuschen, indem Sie es über das Windows-Startmenü neu starten, ohne es zuvor beendet zu haben.

Weiterhin haben Sie stets die Möglichkeit, den vorletzten gespeicherten Zwischenstand zu laden (Menü Projekt --> Öffnen --> Dateityp WindPRO-Projektbackup [*.~wXXp]).