Ertragskalkulation Darrieus

 
Renergizer
*
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Alter: 61
Beiträge: 4
Dabei seit: 09 / 2010
Betreff:

Ertragskalkulation Darrieus

 · 
Gepostet: 03.09.2010 - 19:40 Uhr  ·  #1
Hei ihr im Süden.

Bin ganz neu hier und durch meine Recherchen zur Kleinwindkraft über diese/s webside/Forum gestolpert.
Mein Eindruck: interessant, informativ, quick lebendig und eine der wenigen (brauchbaren) INFO-Quellen zum Thema Kleinwindkraft - gefällt mir echt gut.

Zunächst ein kleines INTRO zu meiner Person:
Bin ein deutscher Maschinenbauer in Norwegen und schon lange allg. am Thema erneuerbare Energie interessiert. Hatte bislang aber nie die Zeit und Gelegenheit mich eingehender damit zu befassen.
Jetzt könnte es soweit sein :-). Zur Zeit sondiere ich das Umfeld, ob die Etablierung der hier fast unbekannten Kleinwindkraft interessant sein könnte.

Von der Sonne verwöhnt ist Norwegen an sich nicht, die Wasser-, Wellen-, Gezeiten- und sonstige -kraftwerke den Grossen vorbehalten.
Eine neulich veröffentlichte Windkarte ganz Norwegens zeigt jedoch erstaunliche Windressourcen, landesweit, daher fast für jeden nutzbar.

Die hiesigen El-Energiepreise passen sich langsam dem Resteuropäischen Niveau an und das bei einem ø-Verbrauch/Haushalt von ca. 16000 kWh/a (hier wird der Strom auch verheizt!). Der Winter 09/10 war so kalt und trocken dass die Wasserreservoirs leer, die Kassen der Energieerzeuger hingegen voll waren (zeit-/gebietsweise 14 NOK/kWh (= 1,75 €/kWh) anstatt 0,5 NOK/kWh). Das hat reingehauen (ohauerha). Energieintensive Betriebe haben sogar periodenweise die Produktion eingestellt.

Die Akzeptanz einer solchen Neuheit erreicht man ja am ehesten indem man deren wirtschaftlichen Nutzen klarlegt.
Zunächst habe ich daher eine kleine EXCEL-datei (Ertrag_VWKA.xls) erstellt, die eine hoffentlich einigermassen realistische Ertragserwartung für eine VWKA (Darrieus) errechnet.
Da ich ganz, ganz neu bin auf dem Gebiet der Windkraft könnte da aber allerdings noch was in die Grütze gegangen sein, daher mein Anliegen:

Was haltet ihr davon??
Vielleicht hat jemand soviel Erfahrung, dass er aus dem Bauch heraus sagen kann ob diese Abschätzung stimmen könnte, oder:
Vielleicht kennt jemand jemanden der eine VWKA betreibt und Ertragsdaten bereits ermittelt hat. Evtl. könnte man lediglich die Eingabe der spezifischen Anlagen-/Winddaten anpassen.

Zur Datei:
Die Datei ist offen, daher etwas aufpassen beim Editieren/Anpassen ;-).
Eingabefelder - rote Schrift
Die eingetragenen Daten beschreiben eine TASSA-Anlage (5 kW), entnommen Anhang_TUC.pdf (Pilotstudie zur Akzeptanz vertikaler Windenergieanlagen)
Die Weibull-Faktoren stammen aus der Literatur (Windkraftanlagen, Siegfried Heier, Vieweg&Teubner)
Die Weibull-Faktoren welche man auf windmonitor.de erhält sind meines Erachtens zu ungenau (Nachkommastellen sind weg formatiert)

Das mal soweit als 1. Gruss aus dem Norden
Markus
Anhänge an diesem Beitrag
Dateiname: Ertrag_VWKA.xls
Dateigröße: 55.5 KB
Titel: Ertragsrechnung VWKA
Heruntergeladen: 611
Renergizer
*
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Alter: 61
Beiträge: 4
Dabei seit: 09 / 2010
Betreff:

Re: Ertragskalkulation Darrieus

 · 
Gepostet: 04.09.2010 - 11:09 Uhr  ·  #2
Moin nochmal.

Ein Nachtrag:
Ich habe hier lediglich (gerechnete) Winddaten aus 50, 80 und 120m über Grund. Daher ist die Umrechnung auf Nutzhöhe notwendig.
(Wer sich hierfür interessiert: http://www.vindteknikk.no/uplo…e_4146.png)

Wer eine Testberechnung fährt und Messdaten der Nutzhöhe zur Verfügung hat, muss lediglich in Zelle [C3] {default 50} des EXCEL-Blattes die Nutzhöhe setzen, dann werden die Geschwindigkeiten zusammengeführt.
Wer einen Gesamtwirkungsgrad vermisst (d.h. mechnaische, elektrische Verluste), der ist im cp-Wert (Zelle [C16]) beinhaltet.

Hilsen fra nordkanten av Europa
Markus
Menelaos
Administrator
Avatar
Geschlecht:
Herkunft: Elsfleth
Alter: 38
Beiträge: 4920
Dabei seit: 04 / 2007
Betreff:

Re: Ertragskalkulation Darrieus

 · 
Gepostet: 04.09.2010 - 11:49 Uhr  ·  #3
Hallo Markus,

Ich habe etwas mit deiem Tool herumgespielt- feine Sache und gan gut für erste Überschlagungen. Gerade bei Kleinwindanlagen kann es dann aber schon zu großen Unterschieden kommen wenn man berücksichtigt dass der WInd am Standort der Anlage doch ganz anders aussehen kann. Selbst kleine HIndernisse, Bäume, Topografie usw. wirken sich sich auf die Leistung des WIndrades aus. Darum ist es ratsam selbst Messungen am genauen Standort durchzuführen und dann nochmal nachzurechnen.

Gruß
Max
eisenloser
****
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Alter: 44
Beiträge: 118
Dabei seit: 05 / 2010
Betreff:

Re: Ertragskalkulation Darrieus

 · 
Gepostet: 04.09.2010 - 12:01 Uhr  ·  #4
Hallo Renergizer, es gibt schon diverse ähnliche Tools um die mögliche "Erntemenge" von Windrädern zu berechnen.
Meine Meinung ist das jemand der deine Begriffe um Umschreibungen verstehen könnte, so ein Tool gar nicht
nicht wirklich benötigt und Neueinsteiger für die so ein Tool nützlich wäre mit deinem Tool, aufgrund seiner sehr
technischen Begrifflichkeiten und zu hohen Komplexität, gar nicht klar kommen würden.
Deratige Tools sind nach meiner Meinung besonders für Menschen die gerade den Einstieg in die Materie vollziehen
und die wären mit so merkwürdigen Begriffen wie z.B. " v_m (z_ref) " oder auch " Bertzscher Liefergrad" (was auch
immer das sein soll) oder auch mit den Zeilen unter " Weilbull - Faktoren" (und was da wie und warum einzutragen wäre), total überfordert.
Auch ich kann mir teilweise nicht vorstellen was einige deiner Variablen für eine Bedeutung haben sollen und ich beschäftige mich schon lange mit der Windenergie.

Wenn man dein Tool öffnet enthält es "Defaultwerte" von denen ein Neueinsteiger in der Regel annimmt
das sie normalerweise in etwa den Durschnitts-Regelfall darstellen werden, insbesondere der Wert für die Windgeschwindigkeit.
Du hast für die mittlere Jahreswindgeschwindigkeit einen Wert von 5m/s eingetragen.
Ich kenne niemanden der so eine Windstärke im Jahresmittel hätte und ich glaube fest das
es auch so gut wie niemanden geben wird, es sei denn er wohnt an absolut exponierter Stelle.
5 m/s im Durschnitt werden wohl nur eine handvoll Leute vorweisen können.

Gerade solche "Defaultvorgaben" führen dazu das viele Neueinsteiger die mögliche Erntemenge total überschätzen.
Wenn du da 3m/s eintragen würdest sinken die Zahlen ganz erheblich, es würde aber viel mehr der
durchschnittliche Realität entsprechen.

Wie Max es schon schrieb reicht es nicht aus zu versuchen die möglichen Windgeschwindigkeiten anhand
der geodätischen Höhe oder/und die Werte über irgendwelchen Windkarten zu ermitteln, denn dieser Wert
ist so überaus entscheindend für die ganze Rechnerei das er unbedingt am realen Standort über längere Zeit
ermittelt werden muss um halbwegs genaue Aussagen treffen zu können.
Hat man dazu nicht die Möglichkeit kann man ersatzweise an normalen bis guten "Gartenstandorten" von
ca. 3m/s ausgehen. Es kann bei entsprechender Bebauung oder Baumbestand aber auch durchaus noch weniger
sein.
Deutlich mehr als 3 m/s werden aber nur die wenigsten zur Verfügung haben, es sein denn deren Grundstück bietet
besonders gute Vorraussetzungen. Mehr als 4m/s im Jahresmittel wäre für die Windernte "im Garten" schon ein
Traum und das wird er für die meisten wohl auch bleiben.


Eugen
Renergizer
*
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Alter: 61
Beiträge: 4
Dabei seit: 09 / 2010
Betreff:

Re: Ertragskalkulation Darrieus

 · 
Gepostet: 04.09.2010 - 14:00 Uhr  ·  #5
Hallo zusammen,
zunächst danke für eure Rückmeldung.
Max, zu Deinem Beitrag: Dieses Tool habe ich lediglich entwickelt um poteziell interessante Gebiete zu finden (in Norwegen). Wenn sich ein Gebiet als solches erweisst muss man vor Ort, einen Interessenten finden und dort längerfristig Messungen fahren. Alles weitere ergäbe sich daraus.

Eugen, zu Deinem Beitrag: Zunächst habe ich dieses Tool primär für meine Nutzung aufgebaut (hier in Norwegen), wenn es anderen auch nützlich ist, freue ich mich sehr darüber. Wer nicht damit klar kommt, kann Fragen stellen oder löschen.
Die Begrifflichkeiten habe nicht ich erfunden, sondern viel schlauere Menschen. Sie sind aus der Fachliteratur, Veröffentlichungen etc. und in eine EXCEL-fähige Bezeichnung verwandelt (Wenn Du in die einzelnen Formelzellen im EXCEL-tool schaust, siehst Du dass ich oftmals nicht Zellenadressen sondern Namen verwende. Das macht die Sache einfach übersichtlicher). Das ich noch Berechnungen zur Windgeschwindigkeit nutze, liegt daran dass man hier nur auf Daten aus grösserer Höhe zurückgreifen kann. Ihr in D habt da viel mehr INFOs zu unterschiedlichen Gebieten. In Norwegen hat man bislang den Wind nur zum Segeln oder Wäschetrocknen genutzt.

Die Verteilungshäufigkeit der Windgeschwindigketen (Weibull-Verteilung) benötigt man zu einer einigermassen glaubwürdigen Ertragsrechnung. Wenn ich nur die mittlere Jahresgeschwindigkeit zur Berechnung nutze, fielen viele Gebiete raus.
Die Defaultwerte der Anlage sind meines Erachtens brauchbar (TASSA 5 kW).
Die "Default"-werte zum Wind sind die variablen Grössen -> frei wählbar. Die mittlere Windgeschwindigkeit (hier 5 m/s) sind nicht frei erfunden sondern beziehen sich auf eine Referenzhöhe von 50 m und werden runtergerechnet (über einen logaritmischen Zusammenhang) auf die Anlagenhöhe [C2]mit einem Wert von hier: 3,69 m/s (s. Zelle [E22] mit Namen [v_m_z]). Und das ist in Norwegen keineswegs ungewöhnlich. Hier nochmals der link: http://www.vindteknikk.no/uplo…e_4146.png (80 m), Norwegen ist, im Gegensatz zu seinen Bewohnern, sehr stürmisch :-).

Bis dahin
Markus
eisenloser
****
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Alter: 44
Beiträge: 118
Dabei seit: 05 / 2010
Betreff:

Re: Ertragskalkulation Darrieus

 · 
Gepostet: 04.09.2010 - 23:52 Uhr  ·  #6
Achso, ich dachte das du das Tool hier vorstellst weil es primär für die Allgemeinheit sein sollte.
Wenn es primär nur für dich gedacht ist hätte ich mir meine Kommentare natürlich sparen können.

Eugen
Menelaos
Administrator
Avatar
Geschlecht:
Herkunft: Elsfleth
Alter: 38
Beiträge: 4920
Dabei seit: 04 / 2007
Betreff:

Re: Ertragskalkulation Darrieus

 · 
Gepostet: 05.09.2010 - 16:16 Uhr  ·  #7
Markus, in welchen Dimensionen denkst du denn bezüglich des EIgenbaus einer WKA?
Willst du erstmal kleinen anfangen oder gleich in Richtung 4 m oder sowas gehen?

Gruß
Max
Renergizer
*
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Alter: 61
Beiträge: 4
Dabei seit: 09 / 2010
Betreff:

Re: Ertragskalkulation Darrieus

 · 
Gepostet: 05.09.2010 - 20:21 Uhr  ·  #8
Hei Max,
dachte eher an die Kontaktaufnahme mit WKA-Bauren z.B. aus D oder A und zwar bzgl. Einsatz einer Pilotanlage. (Muss nur den richtigen finden!!) Mein Wunsch wäre es die Kleinwindkraft hier zu etablieren. Hört sich vielleicht vermessen an, aber die Marktsituation ist hier eine ganz andere als in D. Es gibt lt. meiner Erkenntnis 2 Firmen in ganz Norwegen die sich hiermit am Rande befassen. Das könnte eine Marktlücke sein.

Leider sind oftmals die Leistungs-/Ertragsangaben mancher Hersteller fragwürdig. Habe mich daher etwas in die theoretischen Grundlagen eingearbeitet um eine vielleicht etwas realistischere Prognose in Sachen Ertrag abliefern zu können (und um die Glaubwürdigkeit mancher Produzenten zu checken ;-))

Das Gebiet in dem wir wohnen gehört (leider) zu den windstilleren Gegenden. Der Einsatz einer WKA wäre daher wahrscheinlich Spielerei, aber ... man weiß ja nie. Den Eigenbau könnte ich mir für die langen Winterabende vornehmen.

Gruß
Markus
Gewählte Zitate für Mehrfachzitierung:   0