Wind im Deutschen Mittelgebirge

 
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Wind im Deutschen Mittelgebirge

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Gepostet: 10.04.2016 - 12:35 Uhr  ·  #1
Hallo,

ich bin momentan dabei eine Arbeit darüber zu schreiben, wie es möglich sein könnte, eine Stadt autark mit Windenergie zu versorgen. Diese fiktive Stadt liegt im Deutschen Mittelgebirge.

Da ich mich dort nicht so wirklich auskenne wollte ich mal nachfragen, ob mir jemand sagen kann, ob es dort auf den Bergen theoretisch genug Wind gibt, um Windkraftanalgen durchgehen (wenn auch schwach) zu betreiben.
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Re: Wind im Deutschen Mittelgebirge

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Gepostet: 10.04.2016 - 19:48 Uhr  ·  #2
Zitat

Diese fiktive Stadt liegt im Deutschen Mittelgebirge.



Das deutsche Mittelgebirge reicht vom Harz über Sauerland, Eifel, Westerwald, Schwarzwald bis hin zum Thüringischen- und Bayrischen Wald (Liste nicht vollständig). Das jeweilige Windaufkommen dort ist vollkommen unterschiedlich. Und selbst in einer bestimmten Mittelgebirgsregion gibt es höchst unterschiedliche Windlagen - manchmal nur in wenigen Kilometern Abstand. Ich finde diese Fragestellung eher unsinnig...

Übrigens "durchgängig" betreiben lässt sich ein Windpark in unseren Breiten niemals. Bei Google findest Du unter "Windatlas" zumindest schon einmal Durchschnittswerte. Einzelne Bundesländer haben auch detaillierte Windkarten für ihren Bereich...

Dieter
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Re: Wind im Deutschen Mittelgebirge

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Gepostet: 10.04.2016 - 20:19 Uhr  ·  #3
Danke für dein Antwort.

Schön, da sind wir schon mal 2, die diese Fragestellung nicht optimal finden, konnte sie mir nur leider nicht aussuchen ;)

Ich komme eher aus den nördlichen Regionen, daher kenne ich mich im Süden mit den Windverhältnissen so gar nicht aus. Danke, so etwas wie der Windatlas ist schon mal ein sehr guter Anfang.

Gibt es irgendwo Statistiken zur Energieleistung von Windkraftanalgen nach Bundesländern - also über den Tag und über das Jahr verteilt? Ich bin bei meiner Recherche auf den Bundesverband WindEnergie gestoßen, leider habe ich allerdings dort keine zufriedenstellenden Informationen gefunden. Für ganz Deutschland habe ich hier schon etwas interessantes gefunden.

Ich bin absolut kein Wind(kraftanlagen) Experte, daher die Frage, würde es theoretisch möglich sein, einen Ort mit 60.000 Einwohnern im Süden Deutschlands nur mit Windkraftanalge zu betreiben? Die "Trockenphasen" sollen dabei mit Stromspeichern gedeckt werden. Ich habe allerdings noch Schwierigkeiten damit, mir vorzustellen, dass es Stromspeicher gibt, die so viel Energie teilweise langfristig speichern können. Daher auch die Frage, ob Windkraftanagen quasi übers Jahr gesehen einen Grundwert an Energie liefern, der relativ stabil ist.
Händler
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Re: Wind im Deutschen Mittelgebirge

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Gepostet: 11.04.2016 - 08:26 Uhr  ·  #4
Moin,

bitte gehe noch präziser mit der Frage um : gibts da viel Industrie in der Stadt? Hochöfen? (Maxhütte:-), Kleingewerbe, Mittelstand?

Auch ganz grosse Unternehmen wie EON Bayern forschen an solchen Fragestellungen, es werden an mehreren deutschen Hochschulen Speicher mit Lastgangprofilen der Energieversorger getestet: und dabei wird auch Windkraft eingebunden.Auch kleine WKA!

Du wirst die Frage nur beantworten können, wenn Du ein Verbrauchs(Lastgang) Profil Deiner Stadt im Jahreslauf erstmal erstellst.
Dann ist es schon möglich, einer Antwort nahe zu kommen: Nur: mit Windkraft allein wird der Speicheraufwand gewaltig werden.
So eine kleine Enercon, 50 M hoch, bringt in Hochfranken 125000 kWh im Jahr, Standort Selbitz(Hof).
Du siehst, bereits da kommt schon reichlich Energie, und die haben dort im Landkreis diverse Windparks mit Anlagen 10 facher Grösse.
Thema Speicher :
Enercon hat zum Beispiel einen 10 MW Speicher in Betrieb genommen, aber nur für die Blindleistungskompensation im von Windparks übersätem Netz.Es treten Probleme auf, die wirklich in den Bereich von Fachwissen führen. Erwähne diese, aber beschränke Dich womöglich auf eine Bilanz. Enercon und andere haben auch die Forschung im Bereich der Windgas Produktion angeschoben: Wirkungsgrad bis 46 %.Hier werden Überschüsse gespeichert, im vorhandenen Gasnetz, und später wieder verstromt(Gasturbinen)
Geforscht wird derzeit auch an der Bildung von SMART Grid Netzen, im Sinne einer Schwarmintelligenz von hunderttausenden kleiner Lithium-Eisen- Ionen Speicher.(ein Beispiel für Akkus) Wirkungsgrad über 90 %. Hier kommen dann auch Kleinwindanlagen mit in die Bilanz hinein!

Stelle doch verschiedene Speichertypen ergänzend zusammen, berücksichtige die Wirkungsgrade, vermeide zunächst Schwerindustrie(Aluproduktion etc)

toi toi toi,

Cerco
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Re: Wind im Deutschen Mittelgebirge

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Gepostet: 11.04.2016 - 08:42 Uhr  ·  #5
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Re: Wind im Deutschen Mittelgebirge

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Gepostet: 11.04.2016 - 21:14 Uhr  ·  #6
Vielen Dank für die Rückmeldung!

Tatsächlich nehme ich die Restriktion an, dass es keine Schwerindustrie gibt. Für alle weiteren Gegebenheiten nehme ich den Deutschlanddurchschnitt an.

Mein bisheriger Plan war deinem Vorschlag sehr ähnlich: auf Grund von Durchschnittswerten habe ich einen ungefähren Energieverbrauch berechnet.

Mein Problem dabei: ich habe mir bisher gedacht, dass man mit Windkraftanlagen zu bestimmten Jahreszeiten vermutlich den Bedarf einigermaßen gut decken kann (z.B. in Verbindung mit einem Pumpspeicherwerk, um Differenzen über den Tag auszugleichen). Und da kam quasi meine Frage an euch ins Spiel: ich könnte mir vorstellen, dass es Jahreszeiten gibt, in denen der Grundbedarf an Strom nicht gedeckt werden kann, weil der Wind zu gering ist, sodass quasi in den windstarken Monaten (welche wären das?) so viel Strom produziert und vor allem gespeichert werden muss, dass es für die weniger windigen Monate reicht.

Ist diese Annahme prinzipiell richtig oder kann man sagen, dass es solche starken Windunterschiede entweder nicht gibt oder diese aber sehr unberechenbar und von Jahr zu Jahr sehr unterschiedlich sind? Meine Statistik reicht leider nur für ein Jahr und widerspricht der These (die ich gelesen habe), dass es im Winter generell weniger Wind gibt (was ja für mich doppelt schlecht wäre, da hier der Stromverbauch tendenziell sogar höher ist).

Beste Grüße und vielen Dank,
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Re: Wind im Deutschen Mittelgebirge

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Gepostet: 11.04.2016 - 21:48 Uhr  ·  #7
Zitat

, dass man mit Windkraftanlagen zu bestimmten Jahreszeiten vermutlich den Bedarf einigermaßen gut decken kann (z.B. in Verbindung mit einem Pumpspeicherwerk,


Dafür gibt es in Deutschland keine sinnvoll verfügbaren Örtlichkeiten mehr. Das Gleiche gilt übrigens für Stauseen zur Energieerzeugung.

Zitat


Ist diese Annahme prinzipiell richtig oder kann man sagen, dass es solche starken Windunterschiede entweder nicht gibt oder diese aber sehr unberechenbar und von Jahr zu Jahr sehr unterschiedlich sind?


Das Windaufkommen kann, grob gesagt, von Jahr zu Jahr um mindestens 50% schwanken. Was in den vergangenen unterdurchschnittlichen Windjahren so manchen Betreiber von kreditfinanzierten Anlagen graue Haare beschert hat. Nach Ansicht von Metereologen, mit denen ich gesprochen habe, lässt sich das Windaufkommen der Zukunft mit den bisher verfügbaren Klimamodellen nicht vorhersagen.

Zitat

Meine Statistik reicht leider nur für ein Jahr und widerspricht der These (die ich gelesen habe), dass es im Winter generell weniger Wind gibt (was ja für mich doppelt schlecht wäre, da hier der Stromverbauch tendenziell sogar höher ist).


Ich weiß nicht, woher Du diese Information hast. Ohne da jetzt detailliert nachzuforschen, würde ich über den Daumen peilen, dass zwei Drittel des Stroms aus Wind in den Monaten November bis Mai produziert werden.

Zitat

Geforscht wird derzeit auch an der Bildung von SMART Grid Netzen, im Sinne einer Schwarmintelligenz von hunderttausenden kleiner Lithium-Eisen- Ionen Speicher.(ein Beispiel für Akkus) Wirkungsgrad über 90 %. Hier kommen dann auch Kleinwindanlagen mit in die Bilanz hinein!


Da hat Cerco den für mich schlüssigsten Weg zum zukünftigen Strom-Management genannt. Dabei gibt es unendlich viele Anwendungsmöglichkeiten, die für Deine aktuelle Arbeit allerdings nur schwer quantifizierbar sind. Die mir aber persönlich sehr viel Hoffnung machen...:-)

Dieter
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Schwarminteligenz

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Gepostet: 12.04.2016 - 09:01 Uhr  ·  #8
Hallo

Das ist eigentlich das Stichwort, und zwar nicht nur für die Erzeugung und Speicherung, sondern ganz gezielt auf den Verbrauch.
Dieser muß der Erzeugung angepasst werden um eine Dämpfung der ständig schwankenden Erzeugung zu erreichen.
Dadurch können geringere Verluste für Speicherrung erreicht werden.
So kann bei Starkwind der Verbrauch grosser Verbraucher eingeschaltet werden, und muß nicht gespeichert werden.
Das erfordert natürlich so etwas wie Verbraucherdisziplin, die aber durch eine Energieerwartungsschaltung automatisch (Schwarm) geschaltet werden.
Es muß ja nicht bei Windstille jeder den Durchlauferhitzer benutzen.
Wenn ich keine Kohlen mehr im Keller habe, wickel ich mich auch in eine Decke ein :fgrin:
Da wird sich natürlich nicht jeder freiwillig drann halten .

Gruß Aloys.
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