Anfänger sucht günstiges Windrad bis 300 Watt

 
Shinzon
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Anfänger sucht günstiges Windrad bis 300 Watt

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Gepostet: 09.01.2023 - 19:04 Uhr  ·  #1
Guten Abend,

ich habe mich schon einige Tage versucht ins Thema Windkraftanlagen einzulesen aber das scheint für Privat noch sehr neu zu sein und da findet man wenig brauchbares. Ich habe bereits eine PV-Anlage in 2022 installieren lassen, leider ist unser Dach sehr klein und mit 5,63 kWp ist es VOLL belegt. Jetzt im Winter um die Winter-Sonnen-Wende schwankt mein Ertrag zwischen 0,5 kWh und 2 kWh am Tag. Das ist natürlich lächerlich wenig, da ich pro Tag bis zu 30 kWh verbrauche (E-Auto vorhanden). Mein Plan war jetzt auf die Garage noch ein kleines Windrad zu stellen, gerne in vertikaler Bauform (da die wohl "selbstbremsend" sein sollen, Sicherheitsaspekt), um wenigstens den Grundbedarf von Beleuchtung, Kühlschrank und Co. zu decken. Laut dem Fronius Smartmeter liegt der durchschnittliche Verbrauch so bei ca. 100-120 Watt pro Stunde wenn niemand zuhause ist, nachts so 60 Watt pro Stunde.

Was ich bis jetzt nicht verstanden habe, bei Angeboten oder Threads zu Windkraftanlagen wird auch immer im gleichen Atemzug von Speicherbatterien gesprochen - lassen sich die Windräder nicht direkt betreiben, ist da ein Batterie-Puffer zwingend nötig? Mein Plan wäre das Windrad ähnlicher einer Balkon-Solar-Anlage zu betreiben, d.h. Windrad > Wechselrichter > Netz via Schuko- o. Wieland-Dose. Aufgrund der vorhanden PV-Anlage würde ich das Windrad gerne per Nulleinspeisung betreiben um allen Ärger aus dem Weg zu gehen.

Wind gibt es hier mehr als genug, wir leben in einem Sturmgebiet. Vor uns offenes Feld und hinter uns ein kleiner Bergkamm, da sammelt sich immer der Wind. Ich kann mich an keinen Wetterbericht erinnern, wo nicht mind. 15-20 km/h Wind angesagt waren - in der Regel mind. 3-4x die Woche Bönen-Warnung mit bis zu 40-50 km/h und mehrmals im Jahr Stürme mit bis zu 120-130 km/h. Zwischen unserem Haus und dem unseres Nachbarn zieht es immer, selbst im Sommer wenn es im restlichen Dorf windstill ist.

Was lässt sich da so empfehlen bzw. funktioniert das überhaupt so wie gedacht? Geplant wären Ausgaben bis max. 1.000 EUR. Finden tut man dafür ja viel aber taugt das auch was?
WL01
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Re: Anfänger sucht günstiges Windrad bis 300 Watt

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Gepostet: 09.01.2023 - 21:28 Uhr  ·  #2
Das Problem ist, dass das Windrad grundsätzlich 3 phasigen Wechselstrom abgibt, eine PV-Anlage aber Gleichstrom.
Die meisten Wechselrichter nehmen Gleichstrom auf und geben 220V Wechselstrom ab.
Das heißt man muss den Wechselstrom (mit niedriger Spannung) zuerst in einen Gleichstrom verwandeln, um ihn dann mit den Wechselrichtern weiter verarbeiten zu können. Und diese Umwandler nennt man Laderegler. Und die meisten Laderegler funktionieren nur mit Batterien, die den Strom puffern.

Es gibt zwar einige Kombigeräte, die aus dem 3 phasigen Wechselstrom des Windrades direkt den 3 phasigen Wechselstrom 220V erzeugen können, jedoch fangen diese Multigeräte erst zu arbeiten an, wenn zumindestens 22 bis 24 Volt vom Windrad anliegen.

Und die meisten Windräder bringen bei Durchschnittswindgeschwindigkeiten lediglich 6 bis 13 Volt, obwohl in den Leistungsdaten dieser Windräder wesentlich höhere Spannungswerte garantiert werden. Nur sind diese Werte nur bei Maximalwind anliegen, also so zwischen 12 bis 14 m/sec (also 34 bis 50 km/h) und das bedeutet zumeist Sturm.

Das heißt die günstigste Variante ist die mit Laderegler, Batterie und Wechselrichter.
Aber auch hier wird bei den üblichen Schwachwindgebieten 4 - 6 m/sec über das gesamte Jahr hinweg, lediglich so 5 bis 100 Wh pro Tag, im besten Fall erzeugt werden.

Ich will Dir das Projekt nicht ausreden, es ist ein faszinierendes Projekt und man lernt viel, ich bin exakt mit diesen deinen Überlegungen in so ein Projekt eingestiegen, aber man sollte es primär als Hobbyprojekt sehen, viel effektive Leistung wirst Du aus solchen Anlagen jedoch nicht herausholen, höchstens Du lebst in einem Starkwindgebiet. Und wesentlich mehr Wind wirst Du im Winter gegenüber dem Sommer auch nicht erreichen.
Che
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Re: Anfänger sucht günstiges Windrad bis 300 Watt

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Gepostet: 10.01.2023 - 11:13 Uhr  ·  #3
Also Alter, da doktorst Du nun schon lange rum, aber über einige Aussagen muss ich mich doch wundern..
Zitat
Es gibt zwar einige Kombigeräte, die aus dem 3 phasigen Wechselstrom des Windrades direkt den 3 phasigen Wechselstrom 220V erzeugen können
Sind das wirklich Kombigeräte oder machen das nicht alle Wind-WR?
Zitat
wenn zumindestens 22 bis 24 Volt vom Windrad anliegen.
Ja, das stimmt.
Und was bezüglich Spannungslage bei derzeit Angebotenen gesagt wurde, auch.
Scheint unter 1000W nichts Vernünftiges zu geben.
Zitat
Das heißt die günstigste Variante ist die mit Laderegler, Batterie und Wechselrichter.
Hast Du doch auch nicht zum Laufen gebracht, oder?

@ Shinzon:
300W ist eher Spielzeug.
VAWT sturmsicher? Allerhöchstens als Wid.-Läufer. Was Elvwis anbietet, ist aber auch eher Spielzeug.

Denke bei Deinen Verbräuchen incl. E-Fahrzeug mal bischen größer!
Mit der ISTA i-2000 (allerdings mit 5 Blättern!) sind sie jetzt weiter gekommen. Forum/cf3/topic.php?p=67598#real67598 Das Gesamtthema ist lang!

Aber am Besten gleich mit 5 Blättern bestellen! Denn der Umbau mit Mitteln von ISTA wird lausig.
Kennlinie für den WR hatten sie wieder meine genommen, ansich für den 3-Flügler konzipiert.
(Aber in den Windkanalmessungen steht nur "mit orig. Ista Flügel 107 cm". Anzahl steht da nicht. ;-) )

Wenn Du über diesen Weg mal einen Jahresmittelwind postetst, kann ich rechnerisch den Jahresertrag abschätzen.

Grüße, Che
WL01
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Re: Anfänger sucht günstiges Windrad bis 300 Watt

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Gepostet: 10.01.2023 - 21:52 Uhr  ·  #4
Zitat geschrieben von Che
Also Alter, da doktorst Du nun schon lange rum, aber über einige Aussagen muss ich mich doch wundern..
Sind das wirklich Kombigeräte oder machen das nicht alle Wind-WR?
Hast Du doch auch nicht zum Laufen gebracht, oder
Also deine Kommentare sind wirklich unterirdisch. ;-)

Die meisten Wechselrichter sind Solar-Wechselrichter und können daher nur DC zu AC wandeln.
Und nur wenige können AC AC wandeln. Da sie die Funktion von Laderegler und Wechselrichter kombinieren nenne ich sie Kombigeräte.
Und ja, ich habe meine Geräte zum Laufen gebracht, nur bis heute keine vernünftigen Laderegler gefunden, die bei niedriger Windgeschwindigkeit Leistung erbringen. Deshalb habe ich im Winter auch bei Windgeschwindigkeit um die 30km/h (8,3 m/s) nur eine Leistung von max. 100Wh pro Tag.

Und soweit ich es verstanden habe, möchte @Shinzon einen Vertikalläufer, da kannst Du nicht mit einem Drei- oder Fünfblatt Horizontalläufer kommen!
XXLRay
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Re: Anfänger sucht günstiges Windrad bis 300 Watt

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Gepostet: 11.01.2023 - 08:35 Uhr  ·  #5
Zitat geschrieben von WL01
... soweit ich es verstanden habe, möchte @Shinzon einen Vertikalläufer, da kannst Du nicht mit einem Drei- oder Fünfblatt Horizontalläufer kommen!

Den Vertikalläufer möchte er aber nur, weil er von falschen Vorraussetzungen ausgeht. Leidlich selbstsichernd gegen Sturm sind nur Langsamläufer und mit denen wird er die Leistungen, die er braucht um Größenordnungen verfehlen. Schnelläufer sind aus meiner Sicht also die einzig mögliche Wahl und die sind in der Regel, kostengünstiger, ertragreicher, besser erprobt, besser dokumentiert und besser verfügbar.
Carl
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Re: Anfänger sucht günstiges Windrad bis 300 Watt

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Gepostet: 11.01.2023 - 09:35 Uhr  ·  #6
Shinzon sagt, er kann sich an keinen Wetterbericht erinnern an dem bei ihm nicht mindestens 15 kmh Wind angesagt werden, bis 20 kmh und an stürmischen Tagen weit darüber.

Stürmische Tage sind kein Mittelwert und eher selten.

Das wäre ansonsten aber doch schon ein Standort bei den man zumindest beginnen kann über einen Schnellläufer nachzudenken.

Allerdings auch hier, wenn man gelesen hat was für einen Durchschnitts - Verbrauch im Verbund mit etwa 5 kwh Solaranlage das Windrad dann abdecken soll - Shinson sagte bis zu 30 kwh Verbrauch am Tag - dann wäre es vielleicht ganz gut für ihn kritisch darauf zu schauen wieviel Watt ein Windrotor mit 1 m2 Rotorfläche zum Wind bei der als häufig angegebenen Windgeschwindigkeit in Watt leisten könnte.

1 m2 als Berechnungsgrundlage, es soll also nicht als Vorschlag aufgefasst werden, so ein kleines Windrad aufzustellen!

Gehen wir von einem guten Horizontalläufer mit schnellem 3 Flügel Rotor aus und einem angenommenen guten Gesamtwirkungsgrad von 40% der im Wind enthaltenen Gesamtenergie von 100%

dann läge die Energieausbeute eines solchen Rotors mit 1 m2 Fläche bei 5 m/sec Wind - entsprechend also zwischen 15 kmh und 20 kmh Windgeschwindigkeit und Windstärke 3 -4 Beaufort

bei maximal 30 Watt - wie gesagt pro m2 Fläche zum Wind.

Wenn dass die am häufigsten zu messende mittlere Windgeschwindigkeit am Standort wäre dann könnte sich Shinson eine Vorstellung davon machen wieviel Rotorfläche er zur Windrichtung hin aufstellen muss um seine Erwartungen befriedigen zu können.

Hinzu kommt dass ein Vertikalläufer von dem bei ihm die Rede war mit dem für Vertikalläufer gut gerechnetem Wirkungsgrad von 30% (nicht alle Bauarten schaffen soviel)
nur 22 Watt pro m2 unter sonst gleichen Bedingungen ernten kann.

Das sollte ein Hinweis darauf sein, dass man mit einem kleinen Windrad mit z.B. 2 Meter Durchmesser normalerweise keinen Tagesverbrauch von 30 kwh abdecken kann, geschweige denn einen nennenswerten Bruchteil davon.

da finge es erst bei größeren Rotor Durchmessern an interessant zu werden zumal mit dem Rotordurchmesser die Fläche im Quadrat r x r x 3,14 ansteigt.

Für einen Tagesverbrauch von 30 kwh würde man also ein etwas größeres Windrad brauchen
WL01
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Re: Anfänger sucht günstiges Windrad bis 300 Watt

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Gepostet: 11.01.2023 - 09:57 Uhr  ·  #7
Natürlich sind Horizontalläufer rationeller als Vertikalläufer.
Aber auch schwerer einer baurechtlichen Genehmigung zuzuführen.
Ich wollte nur die Illusion vermeiden, dass ein Windrad genehmigungsfrei wie ein Balkon-Solaranlage zu betreiben ist.

Es gibt natürlich Windräder, die die geforderten Leistungen erbringen, auch sog. Vertikalläufer, aber die müssen wesentlich anders dimensioniert werden. Hier ein Beispiel eines Vertikalläufers mit ca. 5 kW Peak. Nur damit man sich ungefähr die Dimensionen vorstellen kann, die für die geforderte Leistung notwendig wären. Für solch eine Anlage habe ich übrigens ein Angebot von rund € 20.000,00 erhalten:


Oder hier eine etwas andere Bauform mit 3 kW:
wieso
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Re: Anfänger sucht günstiges Windrad bis 300 Watt

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Gepostet: 11.01.2023 - 10:09 Uhr  ·  #8
Zitat
Was lässt sich da so empfehlen bzw. funktioniert das überhaupt so wie gedacht? Geplant wären Ausgaben bis max. 1.000 EUR. Finden tut man dafür ja viel aber taugt das auch was?


Hi Shinzon

Möglichkeiten wie Sand am Meer , wirds da nicht geben bei dem Budget :D

Die hier scheinen ja mit dem auch hier im Forum oft beschriebenen Wind-Netzwechselrichter zu arbeiten , wär vielleicht mal intresannt von denen rauszubekommen wie deren Erfahrungen sind

https://www.hurricanewindpower…500-watts/

Jedenfals sicherlich gibt es 3 phasen wild AC Windturbinen eher normal ( die direkt mit Windwechselrichtern ins Hausnetz einspeisen )
wieso
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Re: Anfänger sucht günstiges Windrad bis 300 Watt

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Gepostet: 11.01.2023 - 11:27 Uhr  ·  #9
Zitat
Es gibt zwar einige Kombigeräte, die aus dem 3 phasigen Wechselstrom des Windrades direkt den 3 phasigen Wechselstrom 220V erzeugen können, jedoch fangen diese Multigeräte erst zu arbeiten an, wenn zumindestens 22 bis 24 Volt vom Windrad anliegen.


Hallo WL01

Naja , "Multigerät/ Kombigerät" klingt eher recht komplex , denn prinzipiell ists doch eher nur ein Brückengleichrichter der aus AC - DC macht , welcher im Wechselrichter halt inbegriffen ist , und die Eingangsspannung die Du als "Erst" angibst passt doch schon auch zu einem 48 Volt Windrad
Che
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Re: Anfänger sucht günstiges Windrad bis 300 Watt

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Gepostet: 11.01.2023 - 13:43 Uhr  ·  #10
@WL01:
Zitat
Ich wollte nur die Illusion vermeiden, dass ein Windrad genehmigungsfrei wie ein Balkon-Solaranlage zu betreiben ist.
Aber sicher doch! In D i.A. bis 10m Gesamthöhe, in Niedersachsen 15m, manchmal begrenzt auf 3m D.

@ wieso: Die Hurricane-Anlage augenscheinlich nicht schlecht, zumindest bezahlbar. Gleich mit einem SUN-2000-WAL WR.
Könnte somit ein Schnäppchen werden.

Was aber wird Porto aus Salem, USA kosten?
XXLRay
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Re: Anfänger sucht günstiges Windrad bis 300 Watt

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Gepostet: 11.01.2023 - 14:59 Uhr  ·  #11
wieso
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Re: Anfänger sucht günstiges Windrad bis 300 Watt

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Gepostet: 11.01.2023 - 17:14 Uhr  ·  #12
Zitat geschrieben von Che

@WL01:
Zitat
Ich wollte nur die Illusion vermeiden, dass ein Windrad genehmigungsfrei wie ein Balkon-Solaranlage zu betreiben ist.
Aber sicher doch! In D i.A. bis 10m Gesamthöhe, in Niedersachsen 15m, manchmal begrenzt auf 3m D.

@ wieso: Die Hurricane-Anlage augenscheinlich nicht schlecht, zumindest bezahlbar. Gleich mit einem SUN-2000-WAL WR.
Könnte somit ein Schnäppchen werden.

Was aber wird Porto aus Salem, USA kosten?


Natürlich sind da paar Fragen offen , bzw Zoll MWST und Fracht und ob eine Verschiffung überhaupt möglich wäre bzw das Europa ja 230 Volt AC Netz hat ( sollte aber eher kein Problem sein )

Aber generell ists für mich auch immer intresannt in diese Richtung des Globus zu schauen , etwas glaubhafter als manchmal Aliexpress bzw Chinaseller(Böller) ... , da ja oft diese Firmen in der USA auch fundamentierte Infos verbreiten ....

Ähnliches 48 V Windrad mit GTI https://www.youtube.com/watch?v=qEwkryKsZvQ , leider sehr leider gibts diese auswahl an "kleinen" Windwechselrichtern nicht mehr wie hier im Video von der Firma Ginlong (30-400 Volt input sagter er


scheint so , das diese Firmen sich heute auch nur auf den Sun für Wind versteifen müssen , traurig , den Windmaster von Mastervolt gabs ja auch mal für kleine Windanlagen
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Re: Anfänger sucht günstiges Windrad bis 300 Watt

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Gepostet: 11.01.2023 - 18:53 Uhr  ·  #13
Solarinvert ginbt es auch noch, mit ihren WindInvert.
Da werde ich den 2500-120 sogar vor sehen, für einen Darrieus, bei dem 3 noch unbenutzte Blätter der envergate ev312 benutzt werden.
Shinzon
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Re: Anfänger sucht günstiges Windrad bis 300 Watt

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Gepostet: 12.01.2023 - 23:04 Uhr  ·  #14
Danke für die vielen Antworten, das ist erstmal ziemlich viel Input für mich.

Ich möchte noch mal sagen das ich mit dem Windrad natürlich nicht das E-Auto betreiben möchte, sondern hauptsächlich die Grundlast (ca. 100 Watt / Stunde) abdecken, vor allem Nachts wo die PV ja nicht arbeitet. Aus Geizgründen habe ich auf einen PV-Speicher verzichtet bzw. waren die Preise 2022 völlig krank und die Lieferzeiten lagen bei 1 Jahr und mehr, aktuell geht´s beides wieder etwas runter.

Der Windatlas ist irgendwie nicht so wirklich brauchbar für meine Adresse. Angeblich hellgrün und eher durchschnittlich Wind, wir haben aber bei Einzug echte Probleme gehabt eine Hausversicherung zu finden die uns gegen Sturmschäden absichert, weil die Schadensquote hier sehr hoch ist.

Heute ist es z.B. so das ich die Haustür aufmache und fast durch die Garten fliege, 50 Meter weiter Richtung Dorfmitte ist es dagegen fast windstill. Es ist eine sehr spezielle Konstellation hier. Der Wetterbericht sagt die nächsten 7 Tage durchgehend Sturm voraus.

Allzu groß sollte das Windrad nicht sein, da ich den baulichen Aufwand minimal halten möchte. Das Teil wollte ich irgendwie an/auf der Garage befestigen und über die dort verlegten Leitungen ins Haus einspeisen (sind 3x2,5 mm² auf ca. 60 m Leitungslänge). Also wäre es schon grenzwertig wenn das Windrad mehr als 1.000 Watt Peakleistung bringt, Balkonmodule sind ja auf 600 Watt begrenzt.
Che
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Re: Anfänger sucht günstiges Windrad bis 300 Watt

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Gepostet: 13.01.2023 - 08:02 Uhr  ·  #15
Die 600W haben eher was damit zu tun, dass man dann annehmen kann, dass alles selbst verbraucht wird.

Wie Du das bei größeren bewerkstelligen willst, dass nichts inns Netz eingespeist wird, ist mir schleierhaft.
Mit einem Wind-Netz-WR wie z.B. SUN-1000-WAL G2 gehts zumindest mal wohl nicht. Der interne Limiter, den man aktivieren könnte, ist was anderes.

Garage, nähe Haus wahrscheinlich: Wie sieht es da aus mit Anströmung aus der Hauptwindrichtung? Ist die hindernisfrei?
Carl
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Re: Anfänger sucht günstiges Windrad bis 300 Watt

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Gepostet: 13.01.2023 - 10:27 Uhr  ·  #16
"Heute ist es z.B. so das ich die Haustür aufmache und fast durch die Garten fliege, 50 Meter weiter Richtung Dorfmitte ist es dagegen fast windstill. Es ist eine sehr spezielle Konstellation hier. Der Wetterbericht sagt die nächsten 7 Tage durchgehend Sturm voraus."

Möglich ist eine solche Standortbedingung auch dann wenn in der weiteren Umgebung eher niedrigere durchschnittliche Windgeschwindigkeiten wie sie auf Windkarten gezeigt werden auftreten.

Das hängt von der Topographie oder von anderen natürlichen oder menschgemachten Leitflächen wie Wald oder Gebäudekomplexe ab die durchaus die Strömung verstärken oder auch abschwächen können.

Da kann man nur gratulieren!
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