Welche Windgeschwindigkeiten nötig?

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.

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.

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.

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: