Welche Windgeschwindigkeiten nötig?

 
Mattn11
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Welche Windgeschwindigkeiten nötig?

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Gepostet: 13.05.2022 - 11:50 Uhr  ·  #1
Hallo zusammen,
ich wohne in einem schönen Ort recht weit oben.
Hier geht immer etwas Wind.

Ab wann kann man sagen, würde sich ein Windgenerator lohnen?

Bzw wie finde ich am besten raus, ob es sich lohnen würde? Einfach mal einen günstigen Windgeschw. messer/logger kaufen und ein paar Monate beobachten!?

Wie groß er dann sein müsste um x Watt im Durchschnitt zu bringen, denke ich wäre dann der nächste Schritt richtig?

letzte Frage:
Hat sich in den letzten 3-4 Jahren groß was getan bei der Technik und der Effizienz?

lg
Martin
Carl
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Re: Welche Windgeschwindigkeiten nötig?

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Gepostet: 13.05.2022 - 15:35 Uhr  ·  #2
Was Technik und Effizienz betrifft so würde ich jedem Newcommer raten nicht nur auf höchstmögliche Leistungsbeiwerte zu achten.

Je nach Windverhältnissen bieten sich ganz unterschiedliche Bauarten als optimal dafür an.

Richtig ist es schon zu fragen wieviel Windgeschwindigkeit nötig ist um eine bestimmte Menge Energie pro m2 überstrichener Rotorfläche zu ernten. Aber eben nicht nur die Geschwindigkeit sondern die Qualität zählt.

Dabei geht man zunächst von der insgesamt im Wind bei jeweiligen Wingeschwindigkeiten enthaltenen Energie aus, von dem dann nur 59% theoretisch davon in Nutzenergie umwandelbaren Anteil davon und zu guter Letzt von dann in der Regel noch geringeren praktisch erzielbaren Beiwert den dann die individuellen technischen Voraussetzungen eines Windgenerators bestimmen.

Da die Qualität des Windes eine wichtige Rolle spielt, je nachdem ob die Strömung verwirbelt oder laminar (sauber und gleichmäßig) ankommt unterscheiden sich nicht nur die Ertragsoptionen sondern auch die technischen Möglichkeiten (Rotortypen) und deren Leistungsbeiwerte um eine Einschätzung für einen zu empfehlendes Windgenerator machen zu können.

Zunächst kann man mit dem Windatlas für Deutschland (googlen) die Werte lokaler Umgebungen aufrufen, natürlich sind dann Messungen vor Ort noch genauer weil je nach landschaftlicher Bodenrauigkeit, Bebauung oder Planzenwuchs in der näheren Umgebung ganz individuelle Windverhältnisse vorherrschen können.

Wenn man eine rentable Anlage aufstellen möchte die sich irgendwann auch amortisieren soll braucht man in der Regel Windgeschwindigkeiten ab 4 m/sec, besser 5 - 6 m/sec, idealerweise laminaren Wind um den dann optimal mit einem "Horizontalläufer" oder Darrieus Typ als "Vertikalläufer" nutzen zu können.

Für stark verwirbelte Windverhältnisse eignen sich dann ganz bestimmte Vertikalläufertypen am besten, das bekannteste Modell dafür ist der Savonius Rotor. Dieser holt aus turbulenz geplagter Strömung alles hertaus was sein allerding geringerer Leistungsbeiwert erlaubt.

Hinzufügen müsste man dann aber dass stark verwirbelte Strömung bei den an erster Stelle genannten Typen leider nur wenig oder garnichts bringt.

Wenn man weniger als einen Durchschnitt von 3 m/sec hat lohnt sich ein Windgenerator nur noch als Dekoration.

Wichtig ist es also auch zu prüfen ob der Wind stark verwirbelt kommt oder gleichmäßig aus der gerade anliegenden Richtung und wie hoch die mittlere Windgeschwindigkeit und Häufigkeit.. Dann erst lassen sich Schätzungen zur möglichen Energieausbeute und zum jeweils am besten geeigneten Bautyp machen.
Mattn11
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Re: Welche Windgeschwindigkeiten nötig?

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Gepostet: 14.05.2022 - 11:15 Uhr  ·  #3
vielen Dank für diese ausführliche Antwort! Also heißt es echt erstmal einen Windmesser kaufen mit log Funktion und vor Ort beobachten ;-)
Carl
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Re: Welche Windgeschwindigkeiten nötig?

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Gepostet: 14.05.2022 - 13:28 Uhr  ·  #4
Ja, keine schlechte Idee. Vielleicht schaust Du vorher in den Windatlas um zu sehen ob die Anschaffung eines Windloggers sich lohnt.

PDF Karte mittlerer Windgeschwindigkeiten in Deutschland, 10 m über dem Boden:

http://www.wind-of-change.org/…nd-10m.pdf

Ob der Wind stark verwirbelt ist - was die Wahl des Rotortypes einschränken würde - sieht man im Winter sehr gut, wenn große Schneeflocken Wirbelfelder in der Luft bei mäßigem Wind sehr gut sichtbar machen.

Du kannst aber auch - um zu prüfen ob starke Turbulenzen zu erwarten sind - einige nicht zu kurze leichte Fäden in verschiedener Höhe, die der Wind frei bewegen kann dorthin knüpfen wo das Windrad hin soll und beobachten ob sie wie eine Windfahne häufige Richtungswechsel in alle Richtungen, auch nach oben und unten vollziehen oder auch nicht.
Erdorf
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Re: Welche Windgeschwindigkeiten nötig?

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Gepostet: 14.05.2022 - 13:30 Uhr  ·  #5
Oder mal einen Drachen steigen lassen ;-)
Carl
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Re: Welche Windgeschwindigkeiten nötig?

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Gepostet: 14.05.2022 - 16:45 Uhr  ·  #6
stimmt genau, bei starken Turbulenzen in Bodennähe ist es fast unmöglich einen Drachen in die ruhigeren Höhen steigen zu lassen.

Was dann nebenbei auch ein weiterer Hinweis darauf wäre dass die Turbulenzen, die durch Bodenrauigkeit verursacht werden weiter oben abnehmen. Gleichzeitig steigt mit der Höhe über Boden auch die Windgeschwindigkeit, Grund warum eine größere Masthöhe auch bessere Erträge verspricht.
wieso
 
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Re: Welche Windgeschwindigkeiten nötig?

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Gepostet: 14.05.2022 - 23:55 Uhr  ·  #7
Servus Mattn11


Zitat
Bzw wie finde ich am besten raus, ob es sich lohnen würde? Einfach mal einen günstigen Windgeschw. messer/logger kaufen und ein paar Monate beobachten!?

Wie groß er dann sein müsste um x Watt im Durchschnitt zu bringen, denke ich wäre dann der nächste Schritt richtig?



Ich würde auf eine Windmessgerät verzichten und deren Anschaffungskosten !

Die Berechnungen bzw Ableitungen von Tennisball grossen Windmess - Propellern sind meiner Meinung nach nicht 1 zu 1 auf eine Windturbine übertragbar , diese dienen lediglich um einen Mittelwert und zb eine Durchschnits -Windgeschwindigkeit vor Ort zu ermitteln , jedoch sagt dies in keinster Weise aus , wie das spätere angedachte Windrad mit den vor Ort Verhältnissen dann zurecht kommt ,

Das hochrechnen und vergleichen von einer Wetterstations Messung und dies zu übertragen auf eine "Powercurve" als bei welcher Windgeschwindigkeit im Jahresmittel wieviel kWh zu erwarten sind , ist eine Fehleinschätzung !! Auch wenn andere hier gerne Rechenaufgaben aufgeben aus dem Windkanal die passen würden zur Windgeschwindigkeit vor ort die von irgendeiner Wetterstation sagen wir 100 M als ein Standord gemessen werden con einer Wetterstation , die sich nicht aus denm Wind drehen muss , sich wieder reindrehen muss , um Fahrt aufzunehmen !

Ich hör lieber auf , aber meine Empfehlung ist ein paar Euro mehr auszugeben und gleich eine kleine Windturbine installiert , anstatt einer Wettermesstation , so sieht mensch wie Böhen , Stürme und Flauten agieren ....

Ist etwas ähnlich mit den Niederschlags Mess-Bechern auch die Grösse eines Tennis Ball Durchmessers , die messen Niederschlag und übertragen diese Messung dann auf Niederschlag pro m2 , nur blöd wenn bei mir In Irland der Regen manchmal Horinzontal und nicht Vertikal auftritt , der Niederschlags Messbecher würde mir sagen ich sollte giesen , da an dem Messbecher wohl keine akkurate Messung möglich war , da der Regen an ihm vorbei gerauscht ist bis zur nächsten Felswand

Mir ist es nicht geglückt , Erfolg zu haben , mittels , Wetterwerten , Powercurves , Jahresertrags. Prognosen annähernd an die von mir erechnete Erwartung ranzukommen und eherlich gesagt gibt es auch fast keine entsprechendebn realen Pervormance Studien ,

Also mein Tip , ist keine Wetterstation , sondern gleich ein kleines Windrad als versuch und Forschungsprojekt

Gruss Lars
Carl
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Re: Welche Windgeschwindigkeiten nötig?

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Gepostet: 15.05.2022 - 07:37 Uhr  ·  #8
eine gute Idee, anstelle eines kleinen Windloggers ein Mini Windrad zu installieren,

Anemometer Windlogger können im Vergleich zu Repeller (kommt von Propeller) betriebenen zwar auch bei Turbulenzen noch relativ genau sein, decken aber auch nur den kleinen Bereich ab der von kleinen Messstationen erfasst werden kann.

Bei sehr guten laminaren Windverhältnissen - die ja eher selten in Bodennähe von wenigen Metern Höhe anzutreffen sind ist es egal.

Bei der Wahl eines solchen Miniwindrades sollte man allerdings erst die Probe auf Windqualität (Turbulenzen oder eher laminarer Wind) machen um sich danach entweder für einen Horizontal Läufer oder Vertikal (Savonius) zu entscheiden.

Den Savonius gibt es (relativ klein) in verschiedenen Ausführungen vom deutschen Hersteller ElvWis mit Generatator in guter langlebiger Qualität und könnte danach noch mit Batterie und Ladekontrolle z.B. als Stromquelle für ein kleines Garten Inselsystem weiter benutzt werden. Z.B. sporadische Bewässerung, Teich Umwälzung, Led Beleuchtung, Aufladen von Akkuschrauber oder andere.

Damit kann man sich dann auch schon ganz gut in das Thema Windenergie hineinschnuppern:
Che
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Re: Welche Windgeschwindigkeiten nötig?

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Gepostet: 15.05.2022 - 10:57 Uhr  ·  #9
@Mattn11:
Erster Anhaltspunkt über https://globalwindatlas.info/.

Als Erstes unten Höhe auf 10m stellen!
Dann oben in Suchzeile eigene Adresse eingeben. Darauf warten, was er anbietet. das Sinnvollste wählen.
Es genügt anschließend, mit dem Mauszeiger auf das Zielkreuz (oder in die Nähe) zu gehen, und unten in der m/s - Legende
den markierten Wert ab zu lesen, immer für die momentane Position des Mauszeigers.
Am Besten einen Screenshot machen und den weiter verarbeiten.

Wenn auf die gewünschte Position mit der Maus ein Doppelklick gesetzt wird, macht sich ein Feld 3x3 km auf.
Das wichtigste Ergebnis sind Windrosen in 3 Versionen, vermutlich für das Zentrum vom 9 km² - Feld.
Die 3. Version ist die wichtigste.

Die anderen Angaben verwirren eher, denn mit "Daten für die 10 windigsten Standorte" im 9 km² - Feld kann man bezüglich eigenem Standort wenig anfangen.

(Jahresmittelwind in der Legende unten weiterhin immer für die momentane Position des Mauszeigers!)

Solltest auf mindestens 4,5 m/s Jahresmittelwind kommen! Zumindest nicht unter 4 m/s. Sonst Wirtschaftlichkeit fraglich.
Zusätzlich noch Folgendes beachten: http://www.geopolos.de/Entwick…c528057653 (die Bilder am Anfang)

Sieht das alles positiv aus, dann kannst Du auch ohne einjährige Windmessung beginnen.

Grüße, Che
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