Zuverlässige Stromversorgung für Windmesssysteme

Windmessgeräte werden häufig an abgelegenen Orten installiert, z. B.:

• auf potenziellen Windparkflächen,
  

• in schwer zugänglichem Gelände,
  

• weit entfernt von öffentlichen Stromanschlüssen.
  

Dort ist kein Netzanschluss verfügbar, dennoch müssen die Geräte über lange Zeiträume – teils bis zu 12 Monate – zuverlässig betrieben werden. Gerade bei Dauer- oder Langzeitmessungen ist dies absolut kritisch, da unvollständige oder ausfallende Messserien die Datenauswertung erheblich beeinträchtigen.

Zusätzlich können Windmessgeräte im Winter oder bei extremen Temperaturen zusätzliche Verbraucher haben (z. B. Beheizung), die den Energiebedarf deutlich erhöhen und die Versorgung weiter verkomplizieren.

• Keine Netzanschlussmöglichkeit
  Viele Messstationen stehen dort, wo es keinen Anschluss an das öffentliche Stromnetz gibt – das macht eine autarke Energieversorgung unverzichtbar. 
  
  
• Schwankender oder unzureichender Solarertrag
  Solarenergie allein ist wetterabhängig. In nördlichen Breiten, im Winter oder bei langanhaltender Bewölkung liefert Photovoltaik nicht immer genug Energie, insbesondere dann, wenn zusätzliche Lasten wie Heizungen dazukommen.
  
  
• Batterien allein reichen oft nicht
  Batterien bieten Speicher, aber bei längeren Perioden ohne Solarstrom müssen sie häufig nachgeladen werden oder sind schlicht nicht groß genug für eine autarke Langzeitversorgung.
  
  
• Wartungsaufwand & Betriebskosten
  Fossile Generatoren, regelmäßig zu wechselnde Batterien oder andere provisorische Lösungen bedeuten hohen Wartungs- und Personaleinsatz – was insbesondere an abgelegenen Standorten teuer und aufwendig ist.
  

Lösungsansatz: Autarke Energieversorgung mit Brennstoffzellen

Eine moderne und effektive Lösung für diese Herausforderungen sind Brennstoffzellen-basierte Stromversorgungen – insbesondere als Hybridlösung kombiniert mit Solarenergie und Batteriespeichern.

Brennstoffzellen erzeugen elektrische Energie direkt aus einem chemischen Brennstoff (z. B. Methanol oder Wasserstoff), mit hoher Effizienz und geringem Emissionsausstoß. Sie bieten verschiedene Vorteile gegenüber traditionellen netzfernen Energiequellen.

• Wetterunabhängiger Betrieb
  Im Gegensatz zu rein photovoltaischen Systemen sind Brennstoffzellen nicht von Sonne oder Wind abhängig.
  
  
• Keine beweglichen Teile → hohe Zuverlässigkeit
  Geringerer mechanischer Verschleiß bedeutet längere Laufzeiten ohne Ausfall oder Wartungsbedarf.
  
  
• Kontinuierliche Stromversorgung
  Selbst bei sehr geringem Solarertrag oder im Winterbetrieb liefert das System zuverlässig Energie für alle Komponenten.
  
  
• Kombination mit Energiespeichern möglich
  In Hybridkonfigurationen übernimmt die Brennstoffzelle die Grundversorgung, während Solar und Batterie kurzfristige Lastspitzen decken oder überschüssige Energie speichern.
  

Exemplarisches Lösungsszenario: Autarke Stromversorgung einer Windmessstation
Ein praxisnahes Beispiel für eine autonome Stromversorgung kombiniert mehrere Ansätze:

Systemkomponenten

• Brennstoffzelle als Hauptenergiequelle
  

  liefert kontinuierlichen Strom unabhängig von Solarertrag.
  
  

• Photovoltaikmodule zur Ergänzung
  

  decken tagsüber und bei gutem Wetter große Teile des Energiebedarfs.
  
  

• Batteriespeicher
  

  puffert kurzfristige Lastschwankungen und ermöglicht energieeffiziente Lastspitzenversorgung.
  

Vorteile dieser Lösung:

Rund-um-die-Uhr Energie für Sensorik, Datenlogger, Kommunikation und Peripherie.
Wenig Wartungsaufwand über Messkampagnen von mehreren Monaten.
Hohe Betriebssicherheit selbst bei schwierigen Wetterbedingungen oder abgelegenen Standorten.

Dieses Beispiel veranschaulicht, wie moderne Brennstoffzellen-Hybridsysteme die Herausforderungen netzferner Stromversorgung in der Messtechnik elegant und zuverlässig lösen können – insbesondere dort, wo klassische Lösungen wie Dieselgeneratoren oder alleinige Solarversorgung an ihre Grenzen stoßen.