Tipps

Wie können Anlagen verglichen werden:

a) Leistungsvergleich bei gleicher Windgeschwindigkeit. Das einfachste ist der Vergleich der Leistung von den angebotenen Windanlagen bei einer Windgeschwindigkeit. Ich habe hier mal die 8m/s angenommen. Auch wenn dieses in den meisten Fällen nicht gerade zu den Durchschnittsgeschwindigkeiten gehört, so kommt sie doch häufiger mal vor und hat vor allem gar nichts mit den zum Teil utopischen Leistungsangaben bei 15m/s und 20/m/s zu tun, die wir hier entweder gar nicht, oder nur mal bei Sturm und dann auch nur minutenweise haben. Immerhin soll das ja in der Höhe der Windanlage sein, und es nützt mir nichts, wenn es in 100m Höhe ordentlich bläst, aber sich unten bei meiner Anlage in 10m Nabenhöhe nur ein paar Blätter kräuseln.

b) Wirkungsgrad zwischen Rotor und Leistung. Die zweite auch sehr gute Methode ist der Vergleich der Rotorfläche zur angegebenen Leistung bei zB. 8m/s Windgeschwindigkeit und der dadurch zur Verfügung stehenden Energie des Windes. Der Wirkungsgrad bietet eine Aussage zum Vergleich der Anlagen und zur Ehrlichkeit der diversen Anbieter. Theoretisch sind maximal ca. 59% der angebotenen Windenergie umsetzbar. Wäre der Widerstand grösser, würde die Energie nicht mehr “umsetzbar” sein, sondern der Wind dem Hindernis einfach nur noch ausweichen und somit nichts mehr zum Ertrag beisteuern.

Aber bei dieser Variante ist Vorsicht geboten: Wenn diese einfache und eigentlich gute Vergleichsmöglichkeit bei einer Anlage genutzt wird, die einen relativ großen Rotor zum kleinen Generator nutzt, dann führt dies zu einem sehr niedrigem Wirkungsgrad. Dieser niedrige Wirkungsgrad muss aber zugleich nicht “schlecht” bedeuten.

In Schwachwindgebieten im Binnenland hat es klare Vorteile den Rotor zum Generator etwas größer zu wählen, um zum einen den Anlauf zu erleichtern und zum anderen auch bei relativ niedrigen Windgeschwindigkeiten noch nennenswerte Erträge zu haben. An Küstenstandorten mit rauem Windangebot wäre der relativ große Rotor womöglich stärker gefährdet und könnte die sehr hohe Leistung des Windes nicht mehr an den Generator abgeben.

Eine kleine gut dimensionierte Windanlage für den Binnenlandstandort kann also durchaus nach der beschriebenen Berechnungsvariante zwischen 15-25% Wirkungsgrad haben und bestens laufen, während für einen Küstenstandort der kleinere Rotor mit Wirkungsgraden zwischen 20-40% sinnvoll sein kann. Ein großer Teil der angeboten Windanlagen bewegen sich im Mittelfeld.

Aufpassen und genauer Hinsehen sollte jeder, wenn die Wirkungsgrade über 40% liegen, oder in ganz extremen Fällen sogar über 100% schaffen und dem Wind mehr Energie entziehen wollen, als er mitgebracht hat ;-) !


Die Umrechnung erfolgt so:

1. Fläche des Rotors:     r² x 3,14 = m²

2. Leistung des Windes:   m/s³ x Fläche x 0,647 = Watt/m²(Wind)

3. Wirkungsgrad:        Nennleistung der Windanlage x 100 / Watt/m²(Wind)


Beispiel:

Mein gern benutztes Beispiel mit einem “Spiralflügler” :
Angaben laut Anbieter: 1,03m Durchmesser und Leistung von 1.000Watt bei 8m/s

Rotorfläche:      0,515m x 0,515m x 3,14 = 0,83m²

Leistung (Wind):   (8x8x8m/s)  512m/s³ x 0,83m² x 0,647 = 275 Watt

Wirkungsgrad:    1.000 x 100 / 275 =  364 % !!!



Ob diese Leistung überhaupt jemals erreicht wird (bei welcher Windgeschwindigkeit auch immer) kann man mit ruhigem Gewissen bezweifeln. Aber das schicke Design täuscht eben über die anderen Unzulänglichkeiten (Leistung) hinweg und ist ein echter Hingucker.

 
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