Tekoälyteknologian avulla tuulienergian laajentaminen nopeutuu

Tuulivoimaloiden rakentamista on kiireellisesti vauhditettava, jos Saksassa tuotetun tuulienergian määrää ei haluta vain säilyttää, vaan myös lisätä. Tällä hetkellä Saksassa on noin 30 000 tuulivoimalaa. Noin puolet niistä saattaa poistua käytöstä seuraavien kymmenen vuoden aikana, esimerkiksi siksi, että EEG-tukijärjestelmän voimassaolo päättyy tai tekniset komponentit vanhentuvat.

"WindGISKI"-tutkimushanke

Mutta mitkä alueet sopivat tuulivoimaloiden uusimiseen tai uusien rakentamiseen? Missä on paitsi riittävästi tilaa, myös tarpeeksi myönteistä suhtautumista väestön keskuudessa, jotta paikalliset tuulivoiman laajennushankkeet voivat onnistua? Tähän kysymykseen pyrkii vastaamaan tiede- ja elinkeinoelämän muodostama konsortio ”WindGISKI”-tutkimushankkeessa.

Paikkatietojärjestelmä tuulivoiman laajennushankkeiden onnistumismahdollisuuksista

Tavoitteena on kehittää paikkatietojärjestelmä, joka laskee tekoälyn avulla jokaiselle Saksan alueelle, kuinka lupaavia tuulivoiman laajennushankkeet siellä ovat. Ennusteessa otetaan huomioon paitsi objektiiviset tekijät, kuten etäisyys asutusalueisiin tai tuulivoimavarat, myös ensimmäistä kertaa laajat demografiset ja sosiologiset tekijät. Näitä ovat esimerkiksi alueen poliittinen suuntautuminen, keski-ikä, koulutustaso ja moni muu tekijä. Myös nykyisten tuulivoimaloiden lukumäärä otetaan huomioon.

Toteutettavuustutkimus

Hannoverin integroidun tuotannon instituutti (IPH) gGmbH ja Nefino GmbH toteuttivat kesällä ja syksyllä 2020 toteutettavuustutkimuksen, joka osoitti tämän lähestymistavan olevan lupaava. Tutkijat analysoivat aiempien tuulivoimahankkeiden tietoja ja havaitsivat niissä yhteyksiä. Nämä yhteydet eivät kuitenkaan ole välttämättä lineaarisia. Esimerkiksi alueilla, joilla on jo joitakin tuulivoimaloita, väestö suhtautuu periaatteessa myönteisemmin uusiin rakennushankkeisiin – mutta jos niitä tulee liikaa, vastustuksen todennäköisyys kasvaa. Alueilla, joilla on suuri osuus ympäristötietoisia kansalaisia, suhtaudutaan tuulivoimaloihin yleensä avoimemmin, mutta myös täällä vastustus voi kasvaa, jos esimerkiksi lajien suojeluun liittyvät huolenaiheet nousevat esiin.

Tekoäly ja tiedonlouhinta

Toteutumistodennäköisyys riippuu siis monista eri tekijöistä, jotka lisäksi vaikuttavat toisiinsa. Monimutkaisten yhteyksien tunnistamiseksi "WindGISKI"-tutkimushankkeessa hyödynnetään tekoälyä sekä tiedonlouhintamenetelmiä. Perustana käytetään aiempien tuulivoimahankeiden tietoja. Niiden avulla tekoälyä opetetaan, kunnes se pystyy mallintamaan onnistumismahdollisuudet ja toteutusaikataulun. Sen jälkeen se voi antaa tulevaisuuden ennusteita ja ennustaa tuulivoimahankkeiden toteutumistodennäköisyyden potentiaalisille alueille jokaisessa Saksan osavaltiossa – tämä on tutkijoiden tavoite.

Lupaavien alueiden tunnistaminen tuulivoimahankkeita varten

Tutkimushankkeessa kehitettävän paikkatietojärjestelmän on tarkoitus auttaa kahden ongelman ratkaisemisessa. Ensinnäkin sen avulla on tarkoitus helpottaa lupaavien alueiden tunnistamista tulevia tuulivoimahankkeita varten. Toisaalta järjestelmä voi auttaa selvittämään, mitkä esteet jarruttavat laajentumista muualla ja miten nämä esteet voidaan poistaa. Molemmat seikat edistävät tuulivoiman laajentumista Saksassa.

Mukana olevat tutkimuslaitokset

Yhteensä kahdeksan tutkimuslaitosta, yritystä ja järjestöä osallistuu "WindGISKI"-hankkeeseen:

• Hannoverin Leibniz-yliopiston staattisen ja dynaamisen mekaniikan laitos koordinoi hanketta konsortion johtajana,
• Hannoverin integroidun tuotannon instituutti (IPH) gGmbH,
• Nefino GmbH,
• fk-wind, Bremerhavenin ammattikorkeakoulun tuulienergiainstituutti,
• LEE:n osasto (Landesverband Erneuerbare Energien Niedersachsen | Bremen e.V.),
• ARSU-työryhmä alueellisen rakenne- ja ympäristötutkimuksen alalla GmbH,
• Hannoverin Leibniz-yliopiston tietojenkäsittelyinstituutti ja
• Oldenburgin Carl von Ossietzky -yliopiston organisaatio- ja innovaatiotieteen professuuri.

Kolmen vuoden voimassaoloaika

Yhteensä kahdella miljoonalla eurolla rahoitettu yhteistyöhanke käynnistyi 1. joulukuuta 2021, ja sen kesto on kolme vuotta. Hanketta rahoittaa Saksan liittovaltion ympäristö-, luonnonsuojelu-, ydinturvallisuus- ja kuluttajansuojaministeriö (BMUV) osana KI-Leuchttürme-rahoitusohjelmaa. Hankkeen toteuttajana toimii Zukunft – Umwelt – Gesellschaft (ZUG) gGmbH.

Lisätietoja hankkeesta löytyy osoitteesta windgiski.iph-hannover.de.

Tietoa IPH:sta

Hannoverin integroidun tuotannon instituutti (IPH), voittoa tavoittelematon osakeyhtiö, harjoittaa tutkimusta ja kehitystyötä tuotantotekniikan alalla. Yritys perustettiin vuonna 1988 Hannoverin Leibniz-yliopiston yhteydessä. IPH tarjoaa tutkimus- ja kehityspalveluja, konsultointia sekä koulutusta prosessitekniikan, tuotannon automatisoinnin, logistiikan ja XXL-tuotteiden aloilla. Sen asiakkaisiin kuuluu yrityksiä työkalu- ja muottivalmistuksen, kone- ja laiterakennuksen, ilmailu- ja avaruusteollisuuden sekä auto-, sähkö- ja takomoteollisuuden aloilta.

Yrityksen pääkonttori sijaitsee tiede- ja teknologiapuistossa – Science Area 30X:ssä – Hannoverin luoteisosassa, ja sen palveluksessa on tällä hetkellä noin 75 työntekijää, joista noin 30 on tutkimushenkilöstöä.

(Julkaistu: 13. tammikuuta 2022)