Nachdem ich mich jetzt eine gewisse Zeit mit dem zugegebenermaßen komplexen und politisch aufgeladenen Thema Windkraft auseinandergesetzt habe, möchte ich an dieser Stelle gerne ein paar Informationen zur tatsächlichen Leistung von Windkraftanlagen zusammentragen. So zum Beispiel eine Analyse der Daten der Strombörse in Leipzig, aus denen hervorgeht, dass im Zeitraum von Juli 2012-Juni 2013 die tatsächliche mittlere Leistung von Windkraftanlagen in Deutschland nur 16% der installierten Nennleistung entspricht; in Baden-Württemberg sogar nur 5%.
Folgende Dinge haben mich zu diesem Artikel bewogen:
- die Konfrontation mit sehr undifferenzierten Sichtweisen in Diskussionen und Foren, bei der eine differenzierte Betrachtung der Windkraftnutzung häufig reflexartig mit dem Befürworten von Atomenergie gekontert wird,
- die ungenaue Angabe von (Leistungs-)Zahlen von Windkraftanlagen, bei der fast immer die Nennleistung als Maßzahl für Windkraftanlagen angegeben, wobei diese erst einmal überhaupt nichts über die tatsächliche Stromproduktion aussagt.
Windenergie
Damit eine Windkraftanlage Strom erzeugen kann benötigt sie natürlich zuerst einmal Wind, dem sie Energie entziehen kann. Das Interessante und im Grunde das Wichtigste bei der gesamten Diskussion um Windkraft und die Effektivität des Standortes ist die Tatsache, dass die Windgeschwindigkeit in der dritten Potenz in die Berechnung der elektrischen Leistung eingeht. Die Formeln kann man bei wikipedia nachlesen. Dritte Potenz bedeutet, dass sich bei einer Verdopplung der Geschwindigkeit die elektrische Leistung verachtfacht (2³= 2*2*2 = 8)! Diesen Fakt müssen wir bei allen Überlegungen im Hinterkopf behalten! Die blaue Linie in der folgenden Grafik verdeutlicht dieses Verhalten: bei einer Windgeschwindigkeit v1 wird eine Leistung P1 erzielt; bei einer Verdopplung der Windgeschwindigkeit 2*v1 ergibt sich dann eine Leistung von 8*P1!
Wie gesagt: dieses Verhalten ist ganz wichtig zu wissen und es illustriert eben auch ganz deutlich, wie wichtig die Suche nach einem windreichen Standort ist.
FAZIT: Die Windgeschwindigkeit beeinflusst überproportional (in der dritten Potenz) die elektrische Leistung!
Nennleistung von Windkraftanlagen
Die Leistung, die eine Windkraftanlage erzeugen kann, folgt im Grunde diesem physikalischen Gesetz. Bei etwas mehr Wind erzielt die Anlage viel mehr Leistung. Allerdings sind nach oben technische Grenzen gesetzt, da bei zu großen Windgeschwindigkeiten die Anlagen beschädigt werden könnten. Wie das bei fehlender Begrenzung aussehen kann, sieht man hier recht anschaulich. Den oben gezeigten Zusammenhang zwischen Windgeschwindigkeit und Leistung für eine Windkraftanlage nennt man Leistungskurve oder Kennlinie. Diese ist für jeden Typ unterschiedlich. Auf der Webseite www.windenergie-im-binnenland.de findet man eine ganze Menge an Kennlinien für Windkraftanlagen, wie zum Beispiel die Enercon E82 mit einer Nennleistung von 2MW.
In der Grafik sieht man sehr gut, dass die Nennleistung, oder installierte Leistung, nie überschritten wird, egal wie stark der Wind weht. Die Nennleistung ist also die maximale Leistung der Anlage! Siehe dazu auch wikipedia.
Für die Enercon E82 zum Beispiel beträgt die Nennwindgeschwindigkeit ca. 12 Meter pro Sekunde (43 km/h, Beaufortskala 6: starker Wind). Ab dieser Windgeschwindigkeit bringt die Anlage die Nennleistung von 2MW, aber auch niemals mehr. Diese Tatsache wird leider oft in Diskussionen angefochten.
Da die Nennleistung im Gegensatz zur tatsächlichen Leistung eine konstante Größe ist, wird diese fast immer als Maßzahl für Windkraftanlagen verwendet. Beispielhaft sei hier die Seite des Landesverbandes Baden-Württemberg im Bundesverband WindEnergie genannt: für 2011 wird eine Gesamtleistung der Windenergie in Baden-Württemberg von 486MW genannt. Dies ist die Nennleistung aller im Land installierten Anlagen. Die tatsächliche Leistung wird mit „1% der Elektrizitätsversorgung“ verschleiert. Eine Zahl in Watt wird (aus gutem Grund) nicht genannt. Dieses Vorgehen ist natürlich zulässig, auch wenn es für viele Bürger sicher irreführend ist. Eine Hochrechnung ohne die genauen Kenntnisse der Windgeschwindigkeiten und eine schlussfolgernde Aussage wie „damit können xx Haushalte versorgt werden“ grenzt an arglistige Täuschung.
Mit unserem Wissen aus dem ersten Teil wird anhand der Kennlinie auch klar, dass bei halber Nennwindgeschwindigkeit auch nur ein Achtel (½³ = ½*½*½=1/8) oder 12,5% der Nennleistung erbracht werden kann!
Mehr Informationen zur Leistungskurve einer Windkraftanlage findet man auf der Seite www.windenergie-im-binnenland.de.
FAZIT: Eine Windkraftanlage liefert nie mehr Leistung als die Nennleistung. Bei halber Nennwindgeschwindigkeit jedoch nur noch ein Achtel der Nennleistung.
Tatsächliche Leistung von Windkraftanlagen
Die tatsächliche Leistung einer Windkraftanlage kann im Voraus nicht bestimmt werden. Da sie direkt von tatsächlichen Windgeschwindigkeiten abhängt, können vor dem Bau einer Anlage nur Schätzungen angestellt werden. Was sich allerdings bestimmen lässt ist die erbrachte Leistung einer Anlage, die im Betrieb ist. Wenn man diese Leistung über ein oder mehrere Jahre betrachtet und mit der Nennleistung vergleicht, kann man die Effektivität der Windkraftanlage an diesem Standort bestimmen.
Um eine deutschlandweite Abschätzung der Effektivität, also des Vergleichs von tatsächlicher mittlerer Leistung gegenüber der Nennleistung, vorzunehmen, kann man sich der öffentlich zugänglichen Daten der Strombörse in Leipzig bedienen. 
Hier werden stündlich in 15-minütiger Auflösung die tatsächlich ins Stromnetz eingespeisten Leistungen der in Deutschland tätigen Übertragungsnetzbetreiber veröffentlicht. Die Daten kann man sich auch im Excelformat für jeden Tag seit 2010 herunterladen. Für Baden-Württemberg wird eine gesonderte Betrachtung dadurch vereinfacht, das der Übertragungsnetzbetreiber TransnetBW ausschließlich für Baden-Württemberg zuständig ist, während die anderen drei Betreiber größere, bundeslandübergreifende Gebiete in Deutschland abdecken. Außerdem kann an der Strombörse auch die installierte Leistung der Windanlagen im Gebiet der jeweiligen Betreiber jahresweise angerufen werden.
Wer sich also die Mühe macht und für alle Tage eines Jahres die Daten herunterlädt und zusammenfasst, kann sich den Mittelwert der tatsächlichen Leistung über ein Jahr errechnen. Das Ergebnis kann man hier sehen:
Im Gesamtergebnis lieferten die deutschen Windkraftanlagen vom 1.7.2012 bis zum 30.6.2013 im Schnitt eine Leistung von 4963,8 MW. Das ist eine beachtliche Zahl!
Interessant wird diese Zahl, wenn man sie der installierten Leistung gegenüberstellt. Diese beträgt die unglaubliche Zahl von über 31 Gigawatt. Die folgende Tabelle zeigt die tatsächlichen und installierten Leistungen der unterschiedlichen deutschen Betreiber, sowie die Summen für Deutschland.
Mit diesen Werten lässt sich leicht eine Effektivität errechnen, indem man die tatsächliche durch die installierte Leistung teilt. Damit erkennt man, wie viel Prozent der installierten Leistung auch tatsächlich eingespeist wurde. Für Gesamtdeutschland liegt dieser Wert bei 16,2%. Mit anderen Worten: wenn von einem beliebigen Windpark in Deutschland ohne Kenntnis der Windverhältnisse die Rede ist und die installierte Leistung vermarktet wird ist es in erster Näherung nicht falsch, 16% dieses Wertes als tatsächliche Leistung anzunehmen.
Ein Wert sticht allerdings aus der Tabelle heraus: In Baden-Württemberg werden nur 4,9% der installierten Leistung auch tatsächlich eingespeist. Da die Effektivität einen Verhältniswert angibt, hat diese niedrige Zahl nichts mit der Anzahl an Windkraftanlagen zu tun, die ja in Baden-Württemberg geringer ist als in anderen Bundesländern. Wie kommt es also zu dieser niedrigen Zahl? Warum ist eine Windkraftanlage in Baden-Württemberg nur zu 5% ausgelastet? Wenn wir uns den Zusammenhang von Leistung und Windgeschwindigkeit aus dem ersten Abschnitt wieder vor Augen führen, dann ist dieser Wert recht einfach zu erklären: wenn in Baden-Württemberg die Windgeschwindigkeit etwa 70% der Geschwindigkeiten im Rest Deutschlands betragen würden – was auf den ersten Blick nicht viel weniger erscheint – dann wird die Leistung bei 0,7³ = 0,7*0,7*0,7 = 0,343, also einem Drittel des Wertes für Deutschland liegen. Das sagt der Unterschied zwischen 15% für Deutschland und 5% für Baden-Württemberg vereinfacht dargestellt aus.
Wird nun von einer Windkraftanlage in Baden-Württemberg gesprochen und die Nennleistung als Maßzahl genommen, dann kann man in erster Näherung eine tatsächliche Leistung von 5% dieses Wertes erwarten. Bei einer Enercon E82 mit 2MW Nennleistung wären das also 100KW. (Im Automobilbereich würde man von 136 PS sprechen).
FAZIT: Die durchschnittlich tatsächlich ins Stromnetz eingespeiste Leistung des letzten Jahres (Juli 2012 – Juni 2013) aus Windkraftanlagen entsprach deutschlandweit 15% der installierten Leistung. In Baden-Württemberg waren es nur 5%.
Wind, Wind, Wind
Die bisherigen Abschnitte haben deutlich gemacht, wie stark die Windgeschwindigkeit eines Standortes die Effektivität einer Windkraftanlage beeinflusst. Umso erschreckender ist es, dass auf die Messung der Windgeschwindigkeit vor Ort vor dem Bau häufig nicht genug Wert gelegt wird. Es existieren so genannte Windatlanten, die die Durchschnittswindgeschwindigkeiten in verschiedenen Höhen über Grund dokumentieren (je weiter weg vom Boden, desto stärker weht der Wind). Für Baden-Württemberg gibt es den Windatlas Baden-Württemberg. Dieser zeigt z.B. für den von der Stadt Weinheim definierten Freibereich 4 für eine potenzielle Ausweisung von Windkraftanlagen die folgenden Jahresdurchschnittswindgeschwindigkeiten. 
Man erkennt, dass ein kleiner Teil des Gebietes Windgeschwindigkeiten von 6 Meter pro Sekunde aufweist, ein größerer Teil im Bereich von 5,5 – 6 Meter pro Sekunde und ein Großteil 5 Meter pro Sekunde und weniger. Diese Werte entsprechen aber in keiner Weise Messungen; sie beruhen auf Hochrechnungen und Modellrechnungen. Analysen des Bundesverbandes WindEnergie e.V. von 127 Windparks haben beispielsweise ergeben, dass der Windindex beim Bau zumeist erheblich überschätzt wurde und dringend Windmessungen vor jeglicher Planung angeraten werden.
In der Nachbargemeinde Birkenau in Hessen hat die dortige Initiative gegen den Bau von Windkraftanlagen – weniger als 5km entfernt von Weinheims Freibereich 4 – professionelle Windmessungen in Auftrag gegeben. Laut hessischer Windpotentialkarte in 140m Höhe wird dort eine Durchschnittsgeschwindigkeit von ca. 6 Meter pro Sekunde angenommen. Die Zwischenergebnisse der professionellen Messungen vor Ort zeigen nach dem windreichen Winterhalbjahr eine Durchschnittsgeschwindigkeit in 110m Höhe von 3,7 Meter pro Sekunde; an 55% der Tage eines Jahres würde die Anlage stillstehen!
Wenn man nur die Geschwindigkeiten der windreichen Teile des Freibereichs 4 betrachtet und die Messungen des weniger als 5 Kilometer entfernten Gebietes in Birkenau in Betracht zieht scheint eine angenommene Windgeschwindigkeit von ca. 5,5 Meter pro Sekunde zwar immer noch als recht hoch, sie soll aber (neben 5 m/s und 3,7 m/s – wie in Birkenau gemessen) für ein letztes Rechenbeispiel dienen:
Die Nennwindgeschwindigkeit einer Enercon E82 beträgt 12 Meter pro Sekunde. 5,5 Meter pro Sekunde entsprechen also 5,5/12 = 0,46 oder 46% (41,6% bei 5 m/s und 30,8% bei 3,7 m/s). Unter Berücksichtigung des Windeinflusses bei der Berechnung der tatsächlichen Leistung könnte man optimistisch mit 0,46³ = 0,46*0,46*0,46 = 0,097 also mit 9,7% (7,2% bei 5 m/s; 2,9% bei 3,7 m/s) der Nennleistung rechnen. Das wären unter 200KW ( 144KW bei 5 m/s; 58KW bei 3,7 m/s), wie man im folgenden Diagramm sehen kann…
Diesem Nutzen müssen die Kosten finanzieller Art (im Umwelt-Bericht für die Stadt wird von 5,2 Millionen € je Windrad gesprochen), der Einschnitte in den Naturpark und die Tierwelt, die Auswirkungen auf den Denkmal- und Landschaftsschutz und zu guter Letzt (leider kommen diese Belange tatsächlich immer zuletzt) die Lebensqualität der Einwohner vor Ort gegengerechnet werden.
FAZIT:
– Die Windgeschwindigkeit beeinflusst die tatsächlich erbrachte Leistung einer Windkraftanlage überproportional: bei halber Windgeschwindigkeit werden nur noch 12,5% der Leistung erbracht.
– Fast immer wird die installierte Leistung oder Nennleistung als Maßzahl für Windkraftanlagen benutzt.
– In Baden-Württemberg wurden von allen Windkraftanlagen zwischen Juli 2012 bis Juni 2012 nur 5% der installierten Leistung oder Nennleistung erbracht.
– Die Windmessungen in Birkenau über das windreiche Halbjahr legen nahe, dass dort nur 3% der installierten Leistung erbracht werden würde, was bei der anvisierten Anlage um die 60KW tatsächliche Leistung wären.
Sehr geehrte Damen und Herren,
auf der Transparenzplattform der European Energy Echange werden die Daten zur geplanten und tatsächlichen Produktion aus Windenergie stündlich publiziert mit einer Auflösung von jeweils 15 Minuten.
Somit ist Ihre Aussage im Artikel nicht ganz eindeutig.
Ihr Windmüller
Vielen Dank für diesen Hinweis.
Der Artikel wurde diesbezüglich berichtigt.
Pingback: Tatsächliche Leistung von Windkraftanlagen – nur 5% der Nennleistung in Baden-Württemberg?! | Bürgerinitiative proBergdörfer
Das ist ja interessant, wußte nicht, dass in B-W derart wenig Ertrag möglich ist.
Hoffentlich gibt es bei MP Kretschmann und Minister Untersteller noch ein Umdenken, damit das „Ländle“ nicht zugespargelt wird.
Armin Schumm
Lieber Herr Schumm,
der griechische Philosoph Sokrates hat es uns vorgemacht… Er hat seinen Mitbürgern auf dem Marktplatz solange Fragen gestellt, bis diese angefangen hatten Ihr sicher geglaubtes Wissen zu hinterfragen…
Lassen Sie uns das auch mal machen: woran könnte es liegen, das die Windenergieanlagen in Baden Würrtemberg nicht zeigen dürfen was sie drauf haben? Man könnte es auf ein geringes Windangebot schieben, so wie es der Autor des Artikels angibt. Könne es auch noch andere Gründe geben?
Nehmen wir mal an, Sie sind der Besitzer einer Autofabrik und sollen einen schnittigen neuen Rennwagen eines Konkurrenten bewerten. Anstatt Ihn auf der Autobahn zu testen wo er hingehört, kurven Sie mit ihm auf engen Feldwegen mit vielen Schlaglöchern herum. Da können Sie natürlich am Ende der Testfahrt gut behaupten “ Der Wagen zieht nicht die Wurst vom Teller und erreicht nie die Höchstgeschwindigkeit…“. Wenn die installierten Windenergieanlagen in BW also schlecht laufen, könnte es auch damit zu tun haben, das sie in der Vergangenheit absichtlich nur an windschwachen Standorten errichtet werden durften (z.B. in Tälern und Senken wo sie nicht stören) anstatt an exponierten gut geeigneten Lagen.
viele Grüsse aus Hamburg
Stefan Kopp
Lieber Herr Kopp,
ein schöner Hinweis auf Sokrates, aber die Frage ist, wer hier was hinterfragt 😉
Das es politische Wille ist, dass „die Windkraftanlagen in Baden Württemberg“ bald „zeigen dürfen was sie können“ ist ja beschlossene Sache.
Für Bürger vor Ort stellt sich aber die berechtigte Frage, ob man es auf ein Experiment ankommen lassen soll und seine Umwelt, Landschaft und Gesundheit für sieben 200m hohe Türme mitten im Naherholungsgebiet ‚Wald‘ aufs Spiel setzt, mit dem Risiko, dass die Windkraftanlagen eben dann doch nicht zeigen, was sie können oder ob man sich vorher eingehend informiert und die zu erwartenden Erträge abschätzt.
Einen groben Anhaltspunkt liefert ja der deutsche Wetterdienst: in der Karte Eignung für Windkraftnutzung stellt man leicht fest, dass ein Großteil von Baden Württemberg rot dargestellt ist; die Legende besagt dazu: schlechte Eignung.
Desweiteren kann man – wie wir es fordern – vor Ort Langzeitwindmessungen machen, um ein besseres Gefühl für den zu erwartenden Ertrag zu bekommen. Genau das hat 5km entfernt von Weinheim, in Birkenau, einen Wert von 3,9 m/s auf 140m Höhe ergeben, fast 40% weniger als der Windatlas erwarten ließ.
Wenn diese Messungen weiterhin positiv aussähen, dann kann man sich fragen, warum Baden Württemberg mit 700m Abstand die niedrigsten Abstandsforderungen zu Windkraftanlagen von allen Flächenländern hat (Sachsen gibt 10x Nabenhöhe, also ungefähr 1.400m vor) und wie die Auswirkungen auf die Gesundheit der Menschen ist.
Und zu guter Letzt kann man sich fragen, ob der zu erwartende Ertrag kilometerlange Zuwegung durch den Wald, eine Rodungsfläche von ca. 1 ha pro Anlage und die noch nicht ausreichend erforschten Auswirkungen auf die Tierwelt rechtfertigt.
Man kann es aber natürlich auch einfach mal versuchen…
Da fällt mir ein: wieso darf denn der alpine Skisport nicht in Schleswig-Holstein zeigen, was er drauf hat?
Viele Grüße aus Weinheim,
Andreas Sindlinger
Werter Herr Sindlinger,
im Artikel zu Birkenau steht dass die Messungen auf 110m Höhe gemacht wurden, nicht auf 140m, wie Sie in der Antwort auf Herrn Kopp angeben. Was stimmt den nun?
Die Abstände haben übrigens mit der Nachlaufzone der WKAs zu tun. Folgerichtig ist bei geringerer mittlerer Geschwindigkeit auch der notwendige Abstand kleiner.
Übrigens geht auch der Schalldruck einer WKA mit der Windgeschwindkeit – er sinkt ebenfalls überproportional gegenüber dem im Zulassungsverfahren ermittelten Wert bei 90% der Nennleistung. Seltsamer Weise fordern aber viele WKA-Gegner gleichzeitig, die Anlagen wegen zu geringen Windes und zu starker Schallbelästigung nicht zu erlauben oder die Abstände soweit auszudehnen, daß de facto keine Anlagen mehr möglich sind – ein Widerspruch in sich.
Wäre schön, wenn sich beide Seiten einigen könnten, dass WKAs einfach nicht nach jedem Geschmack sind…
Pingback: Nach Windmessungen: Interkommunales Windpark-Projekt wird eingestellt | Gegenwind Weinheim
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In B-W gibt es viele Windkraftstandorte in Schwachwindgebieten.
Zum Vergleich die IEC-Windklassen.
IEC Windklasse I II III IV
50-Jahres-Extremwert 50 m/s 42,5 m/s 37,5 m/s 30 m/s
durchschnittliche Windgeschw. 10 m/s 8,5 m/s 7,5 m/s 6 m/s
um auch im Binnenland relative hohe Volllaststunden zu erreichen ist es sinnvoll eine Windturbine in der höchstzulässigen Windklasse und der maximalen Turmhöhe aufzustellen.
Das wäre in BW im allemeinen Windklasse IEC 3, ich kenne noch keine Turbinen der Klasse 4. Für die IEC 3 gibt es z.B. Nordex N117-2,4, Enercon E-115 3,0 und Ge 120-2.5MW. Die ältere Enercon E-82 2MW ist in IEC-2 IIA.
Nordex hat schon den Nachfolger mit 131M Rotordurchmesser und 3MW angekündigt, diese Turbine ist leiser als ihr kleinerer Vorgänger.
Schön, dass hier jemand dann auch mal den Unterschied erklärt.
Die Diskussion mit Windkraftbefürwortern zeigt leider immer wieder das Fakten wie z.B. Messungen einfach ignoriert werden. Selbst die im Windatlas angegebenen Geschwindigkeiten für die Bergstraße bewegen sich am unteren Rand dessen was evtl. einen wirtschaftlichen Betrieb erlaubt. Sie zeigen das oben ja mit den 5,5 m/s sehr schön.
Aber das will niemand hören, weil die Windkraft als Heilsbringer für die Energiewende aufgebaut wurde und man ohne Gesichtsverlust jetzt nicht mehr aus der Nummer heraus kommt. Das die Windkraft auch wirtschaftlich ein schwieriges Feld ist zeigen die Insolvenzen von Windreich, Prokon und Windwärts. Aber auch das will man in Befürworterkreisen nicht gerne hören.
Leider geht es bei Diskussionen zu oft um den moralischen Aspekt der Energieerzeugung und ökologischen Träumen von nachhaltiger Energie und zu selten um die physikalischen und technischen Fakten. Leider ist Windkraft aber in erster Linie ein technisches/physikalisches Thema und sollte auch so behandelt werden. Und die Fakten sprechen gerade in Süddeutschland eben meistens gegen die Windkraft.
Windkraftanlagen, bei denen die Förderung abgelaufen ist, können nicht verkauft, bzw verschenkt werden, weil niemand sie will! Es heißt doch, der Wind schickt keine Rechnung! Wasserkraftanlagen in Tübingen laufen seit 115 Jahren mit einer Sanierung und 20% mehr Leistung. Sagt doch alles.
Die Angabe „Prozent der Nemnleistung“ kann man getrost in die Tonne treten.
Baut man ein Windrad mit 70m Rotodruchmesser und 2MW Leistung oder etwa eines mit 120 m Durchmesser und 2,5 MW? Die Volllaststunden unterscheiden sich gravierend!
„Die Volllaststunden unterscheiden sich gravierend“
Da zeigt sich einmal mehr, daß gegen eine faktenbasierte Sachargumentation praktisch keine Gegenargumentation geführt werden kann.
Eine solche Argumentation ließe sich vereinfachen, wenn man sich auf den Hinweis beschränken würde, welche politische Ideologie man priorisiert.
Wenn man mal statt Sokrates die Weisheiten (m)einer Großmutter heranzieht, sieht das so aus: „Jedem das Seine“.
In den Südlichen Bundesländern ist Photovaltaik effizient genug (außer in nebligen Flußtälern und an Seen). Dort gehört sie auch auf alle geeigneten bereits versiegelten Flächen, wenn Neigung und Ausrichtung ideal sind. Auf der Wiese haben sie nichst verloren.
Auch im Binnenland machen Windkraftwerke durchaus Sinn. Aber nur in sehr exponierten Höhenlagen oder in Talschneisen in NW-SO ausrichtung. In den Alpen kann man sich zudem orographische Winde nutzbar machen (z.B. Die regelmäßigen nächtlichen Fallwinde aus den Gletschergebieten). Wind bläst eben mehr im Norden und Oben!
Dann hätte Deutschland noch Geothermie anzubieten. Auch Wasserkraft und Speicherseen sollten kein Tabu sein.
Damit bekommt man die Grundlastfähigkeit hin und man muß nicht alles in Monokultur mit Spargeln zupflanzen.
Die Energiewende ist möglich und als Meteorologe sage ich auch unbedingt nötig.
Aber es ist immer falsch, alle Eier in einen Korb zu legen.
Die Frage ist, wie kann man die momentan fehlgeleitete Subventions-und Klientelpolitik wieder auf einen vernünftigen Kurs bringen? Energiequellen sind genug da, aber nicht überall die selben.
Wenn noch was subventioniert werden sollte, dann nicht die Energieproduktion (die rechnet sich mittlerweile auch ohne, wenn der Standort stimmt), sondern Speichertechnologien.
In der Rechnung fehlt etwas ganz entscheidendes – das Kapital. Wenn nach Errichtung, unter Berücksichtigung des Betriebsaufwands, am Ende produktiv mehr raus kommt als rein gesteckt wird, dann hat sich das ganze gelohnt. Sicherlich ist eine Windkraftanlage nicht schön, dafür gibt sie einem etwas anderes, ein ruhiges Gewissen. Ich seh zwar immer die Riesenräder in der Landschaft aber letzten Endes kann ich durchatmen und sagen – das ist der richtige Weg. Wenn Ihnen aber eine Kohlekraftwerk lieber ist, bitte schön, mal sehen ob sie dann auch so befreit durchatmen können wie ich. Oder die Atomkraftwerke wie in Frankreich die hauptsächlich dafür verantwortlich sind, dass das Grundwasser in Afrika verseucht ist. Wir können unsere Energieprobleme weder zu lasten anderer noch zu lasten der Umwelt befriedigen, dass ist der Grund warum erneuerbare Energien unterstützt werden um nicht zu sagen – Unabhängigkeit vom Öl. Sicher ist das ein Milliarden Ding und aus reiner Nächstenliebe oder Liebe zur Umwelt macht das wohl keiner, aber wir haben mittlererweile so viel in EE investiert, dass alleine die Windkraft bis zu 15% Strom liefern kann (aus ihrer Aussage). Das ist im übrigen eine Spitzenleistung Deutschlands. Vielleicht sollten Sie noch mal darüber Nachdenken, ob 5% Gesamtanteil auch tatsächlich dem entspricht was man am Ende dabei rausholt oder ob die 5% nicht doch einen Mehrwert erwirtschaften. Mit einem haben Sie allerdings recht, es ist nicht ästhetisch – insofern sich aber die Anlage rechnet, hat sie keine weiteren Nachteile dafür aber ganz entscheidende Vorteile. Und mal ganz im Ernst, wie ästhetisch sind Straßen? Sie ziehen sich durchs ganze Ort, kein Blümchen wächst auf dem Asphalt und irgendwelche Idioten rasen den ganzen Tag durchs Kaff. Daran stört sich niemand – aber wenn eine Windanlage neber dem Spagel wächst, dann muss man natürlich Alarm schlagen.
Vielen Dank für Ihren Kommentar, Frau/Herr dbl.
Darin erwähnen Sie einen sehr wichtigen Aspekt der gesamten Diskussion um Erneurbare Energien: das – vermeintlich – ruhige Gewissen! Die Mehrheit der Bundesbürger wollte und will den CO2-Ausstoß reduzieren; nach Fukushima sollte gleichzeitig der Ausstieg aus der Kernenergie gestemmt werden. Zur Erinnerung: im Jahr 2004 steuerten Kohle- und Kernkraftwerke ca. 80% der Stromerzeugung bei.
Es wurde viel Geld in Photovoltaik und Windkraftanlagen gesteckt und wir sehen ja Erfolge: am 11. Mai z.B. steuerten die Erneuerbaren Energien zeitweise über 60% der Stromerzeugung bei. Also lehnen wir uns alle „ruhigen Gewissens“ zurück und sagen: das ist der richtige Weg!
Schauen Sie sich aber mal die tatsächlichen Daten an, z.B. bei der EEX-Transparenzplattform. Die Windkraft bringt sehr häufig sehr wenig Leistung und sehr selten sehr viel; Photovoltaik bringt tagsüber saisonal viel, nachts nichts. Sie werden sehen, dass an den meisten Tagen Situationen entstehen, an denen die Erneuerbaren nur um die 5% der Stromerzeugung beisteuern. 95%, also fast der komplette Bedarf, muss dann von anderen Energieformen geliefert werden. Ein weiterer Zubau von Wind und Solar macht nur bedingt Sinn; vielleicht um das Gewissen zu beruhigen: wir machen ja was… Ein Industrieland wie Deutschland von Zufallsstrom abhängig zu machen, das macht mir persönlich ein unruhiges Gewissen.
Und wenn ich mir dann anschaue, wie in ganz Deutschland dafür mittlerweile ohne Rücksicht Landschaft, Natur und Erholungsraum zerstört wird, der jahrzehntelang geschützt wurde, dann bekomme ich ein noch viel unruhiges Gewissen!
Sie erwähnen in Ihrem Kommentar auch das „Kapital“. Natürlich kann am Ende für den Investor was raus kommen. Jedoch niemals ohne eine garantierte Abnahmegebühr, die wir alle zahlen! Sie können ja mal recherchieren, wie hoch die Einnahmen an der Strombörse waren an besagtem 11. Mai: dort drehte der Preis in den negativen Bereich. Um den Strom aus dem Netz zu bekommen mussten wir sogar noch bezahlen….
Also mein Gewissen wird immer unruhiger….
Wir sollten uns lieber mit dem beschäftigen, was wir ständig und zeitlos zur Verfügung haben – mit dem wir nicht mehr in die Zerstörung und Ausbeutung unserer Erde gehen.
Früher schon hat sich Nikolai Tesla mit der Freien Raumenergie beschäftigt und heute arbeiten tausende Wissenschaftler fieberhaft an der Entwicklung des Energie – Generators.
Die Unterschiede in den Bewertungen der Windenegie und ihrer Problematik erklärt sich nur daraus, dass die meisten Stellungnahmen durch Unkenntnis der sachlichen Zusammenhänge gekennzeichnet sind. Zunächst wäre eine Ausbildung der technischen Grundlagen nötig bvor sich Leute einfach aus dem Gefühl heraus eine Meinung bilden. Von all denen die durch eine Abhängigkeit bei Forschung, Entwicklung,Produktion Vermarktung,Verwaltung, Beteiligung u.s.w. gekenzeichnet sind, darf man keine umfassende, klärende und verbindliche Stellungnahme erwarten. Sie sagen nur das was ihrem Metie nicht abträglich ist. Auf jeden Fall nie die ganze Wahrheit. Vielfach kennen auch diese die Verhältnisse nicht grundlegend.
Sehr interessante Webseite und sehr aufschlußreich.
Leider fehlt mir aber eine, zumindest für mich, entscheidende Kennzahl.
Es wird Nennleistung und tatsächlich eingespeiste Leistung dargestellt.
Eine sehr wichtige Kennzahl fehlt allerdings auch hier. Wie hoch wäre die tatsächlich mögliche Leistung gewesen, welche zur Einspeisung zur Verfügung gestanden hätte, wenn die Anlagen nicht in Größenordnungen zwangsabgeschaltet würden? Darüber muss es ja Daten geben, denn die zwangsabgeschalteten Anlagen bekommen ja trotzdem ihre Vergütung für den „Nicht“ produzierten Strom!
Ein Statement darüber, warum dieser Wert nicht mit eingearbeitet wurde wäre sehr schön, denn sonst stellt sich die unter der „Überschrift“ neutrale Darstellung und Information über die Windkraft doch als eher fraglich dar.
Sie sprechen in Ihrem Kommentar die so genannte Ausfallarbeit beim Einspeisemanagement des Windstroms an. Darunter versteht man die Drosselung oder Abschaltung z.B. von Windkraftanlagen ein Zeiten von mangelnden Netzkapazitäten oder einem Überangebot von Strom. Wie Sie richtig erwähnen werden diese nicht abgenommenen Leistungen trotzdem vergütet.
Laut dem Fraunhofer Windenergie Report 2013 lag die Ausfallarbeit 2012 in Deutschland beispielsweise bei 385 GWh (zum Vergleich: die WKA in ganz Baden-Württemberg haben über das gesamte Jahr 2013 gerade einmal 520GWh erbracht). Laut dem Report entspricht dies einem Anteil von 0,71% der gesamten Windstromproduktion (Vergleich 2009: 0,10%). Die entstandenen Entschädigungen belaufen sich danach auf 33,1 Mio € für eigentlich nicht erbrachte Leistung (Vergleich 2009: 6 Mio €).
Mein Bericht befasst sich mit den Zahlen für Baden-Württemberg. Für die Ausfallarbeit speziell im Bereich der TransnetBW konnte ich keine Zahlen finden. Es ist jedoch zu vermuten, dass in Baden-Württemberg aufgrund der geringen Anzahl an Windkraftanlagen und des guten Netzausbaus die Ausfallarbeit geringer ist, als im Bundesdurchschnitt.
Desweiteren haben mich für den Bericht die tatsächlich erbrachten und eingespeisten Leistungen interessiert ohne die Berücksichtigung etwaiger „Verluste“. Trotzdem ist die Tatsache der Ausfallarbeit aufgrund nicht ausreichender Netzkapazitäten und die Vergütung einer nicht in Anspruch genommenen Leistung auch ein Merkmal aktueller deutscher Energiepolitik.
um die Leistung des itaipu Staudamms… http://de.wikipedia.org/wiki/Itaip%C3%BA
zu erreichen , dessen Turbinen 14000 MW (95oooGW pro Jahr) Leistung erzeugen, bräuchte man 7000 Windkraftanlagen mit einer Nennleistung Tag und Nacht von
2 MW ,die selbstverständlcih nie erreicht werden, im besten Fall, wie sie schreiben 16%, dann bräuchte man über 40000 Windräder zu je 1,5 Millionen und mehr Investition….
dazu kommen Kosten für Leitungen und Anschlüsse ans Umspannwerk….herzlichen Glückwunsch….
Nach ausführlichem Studium des hervorragenden Artikels dürfte es wohl ausser Frage stehen, dass Windkraftanlagen keine zuverlässige Grundlastversorgung leisten KÖNNEN. Da es auf unabsehbare Zeit keine in den benötigten Dimensionen bezahlbare Speichertechnik geben wird, müssen weiterhin Gas- oder Kohlekraftwerke Windstrom an den Bedarf glätten.
Offensichtlich ist sich keiner der Windkraftbefürworter bewusst, um welche Dimensionen Energie es hier aber geht – und was für Energiezwerge die Windräder trotz 200m Höhe eigentlich sind.
In Karlruhe ist seit Sommer 2014 ein neues hochmodernes sauber gefiltertes Kohlekraftwerk am Netz. Das RDK8 (1,2 Mia Euro) kann an 8260 Volllaststunden 11,3 Milliarden Kilowattstunden Strom und Fernwärme im Jahr bedarfsgerecht erzeugen. Um die gleiche Energiemenge mit Windrädern herzustellen, braucht man 1950 Windräder mit 2,4 MW für rund 5 Mio Euro Stückpreis, die eine abenteuerlich optimistische Zahl von 2000 Volllaststunden laufen müssen. Der Windstrom ist aber nicht bedarfsgerecht – sondern zufällig. Das Kohlekraftwerk braucht man TROTZDEM!
Kann sich jemand der Windkraft-Befürworter eigentlich vorstellen, welch gigantische Menge Natur Eintausendneunhundertfünfzig Windmühlen verbrauchen und welch gigantische Mengen Ressourcen, z.B. 3000 Tonnen Stahlbeton und 75 Tonnen krebserregende Kohlefaserflügel je WKA? Rund 200 gefällte Bäume je WKA im Schwarzwald? Die grün-rote Landes-Regierung der Naturzerstörer kennt ja keine Grenzen mehr. Und in 20 Jahren sind die Windmühlen verbraucht, wir reissen die 1950 Betonkolosse dann wieder ab und bauen das gleiche noch mal? Re-Powering – dann vielleicht 300m hoch? Und das Kohlekraftwerk (oder ein erheblich teureres Gas-Kraftwerk) brauchen wir trotzdem? Welchen Sinn soll das machen?
Deutschland ist mal wieder auf Ideologie-Trip – da haben wir ja reichlich Erfahrung. Und wie immer in unserer Geschichte sind die Protagonisten der neuen Ideologie ganz sicher, die absolute Wahrheit zu besitzen – auch wenn alle Zahlen das genaue Gegenteil belegen. Glaube kann Berge versetzen – aber keine physikalischen Gesetze.
Die Windmüller gehen mit Ihren Grünen Heiligenschein, auf die Bevölkerung zu, mit Steuerversprechen und sonstigen Lügen, versuchen Sie zustimmung zu bekommen.
Wenn es keine Zuzahlungen geben würde , die wir über die Stromrechnung bezuschussen, würde keiner ein Windrad aufstellen. Für die gesicherte Menge an Grundlasststrom, werden Gas und Kohlekraftwerke bebaut werden, da wird aber keiner dieser Herren 1 € Investieren, diese werden dann vom Steuerzahler zu Finanzieren sein.
Also ich finde das nicht so gut unser ländle wird zu besiegelt
Sehr geehrter Herr Sindlinger,
es ist ja löblich, dass sie sich an diese schwere Materie machen. Sie sollten allerdings die wesentlichen Unterschiede zwischen Leistung (MW) und Energie (MWh) kennen. Ihre vollkommen fehlerhafte Berechnung des Wirkungsgrads der WKA ergibt sich daraus, dass sie beide Einheiten munter verquicken. Die richtige Rechnung sieht so aus: Im Durchschnitt wurden knapp 5000GWh pro Monat (4963,8), also rund 60000GWh im Jahr produziert. Bei 31GW installierter Leistung ergeben sich somit 1935 sogenannte Volllaststunden. Bei 8760h im Jahr entspräche das einem „Wirkungsgrad“ von 22,1%. Vollkommen unlogisch und fehlerhaft ist auch ihre Berechnung der tatsächlichen Leistung einer WKA. Unser alter Phsiklehrer hätte gesagt: „Setzen Sindlinger, 6! Und damit meinte er die Schulnote!
Mit freundlichen Grüßen Ulrich Wolff
Ach ja, Herr Wolff, die gute alte Zeit, als die Schüler sich zum Antworten noch vor dem Lehrer erhoben haben… Auch wenn – oder vielleicht gerade weil – ihre Physikstunden schon einige Zeit zurückliegen haben Sie damals sicher gelernt, penibel auf die Einheiten zu achten! Wenn Sie den Artikel und die Grafiken noch einmal konzentriert durchlesen werden Sie merken, dass hier ausschließlich Leistungswerte betrachtet werden. Diese Einheit wird sowohl bei den Kenndaten der WKA benutzt als auch bei den 15-minütig veröffentlichten Daten der Strombörse. Die Tabelle, deren Inhalt sich Ihnen augenscheinlich nicht erschlossen hat, zeigt die durchschnittlichen monatlichen Leistungswerte der Übertragungsnetzbetreiber auf, basierend auf den Daten der Strombörse. In der Zeile „Gesamtergebnis“ finden sich damit also die tatsächlichen Durchschnittsleistungen der Betreiber über das ganze Jahr gesehen – zusammen 4.963,8 MW (und nicht 5.000 GWh pro Monat, wie Sie schreiben). Diese Leistung wurde durchschnittlich im Betrachtungszeitraum zu jeder Sekunde eingespeist. Verglichen wurde diese Zahl mit der zu jeder Sekunde des Zeitraums installierten Leistung aller WKA, nämlich 31.000 MW, um eine Aussage zur Effektivität treffen zu können. Leider haben augenscheinlich Sie etwas mit den Zahlen, Einheiten und Dimensionen jongliert…
Auf ihren zweiten Kritikpunkt kann ich leider aufgrund mangelnder Detailtiefe Ihrer Äußerung nicht eingehen.
Nichts für ungut, Herr Wolff. Ihr alter Physiklehrer hätte sicher eine wahre Freude an dieser Diskussion gehabt. Ich bin mir sicher, er hätte die Luftnummer mit der Windkraft sofort durchschaut…
Mit freundlichen Grüßen
Andreas Sindlinger
Sehr geehrter Herr Sindlinger,
Ich habe die Tabelle tatsächlich falsch interpretiert. Über den bewussten Spalten steht leider „Durchschnittsproduktion“ (ohne Einheit) und eine Leistung kann man nun mal nicht produzieren. Deswegen habe ich diese Werte als Energie interpretiert.
Sie schreiben immer noch, dass eine Leistung eingespeist wird. Das ist falsch! Eingespeist wird Energie (KWh). Hat man in einer Stunde 1000KWh eingespeist, hat man dafür eine Leistung von 1MW benötigt. Dies bezeichnen die Netzbetreiber als Einspeiseleistung.
Das Fraunhofer Institut gibt für 2012 eine Stromproduktion von 50,7 TWh an, bei einer Anlagenleistung von 30,1 GW im Jahresmittel. Daraus errechnet sich eine durchschnittliche Auslastung (Prozent der Nennleistung) von 19,23%, die von ihnen als Wirkungsgrad bezeichnet wird. Für 2013 ergibt sich ein Wert von 19,05%.
Für BW muss ihnen irgendwo eine falsche Zahl genannt worden sein. Laut dem Umweltministerium BW wurden im Jahr 2012 596 GWh Windstrom erzeugt bei einer Anlagenleistung von 493 MW (Jahresmittel). Daraus errechnet sich eine Auslastung von 13,8%. Sicherlich kein Spitzenwert, aber doch deutlich von den 4,9% entfernt, die sie aufführen.
Bei der Berechnung der Energieerzeugung der WKA E82 machen sie einen simplen Rechenfehler: Sie errechnen die erzeugte Energie der WKA indem sie den mittleren Windwert von 5,5m/s als Durchschnittswert über das gesamte Jahr rechnen. Mit dieser Rechnung erhalten sie den unteren Grenzwert bei einem bestimmten Windangebot (Minimalwert)
Ein einfaches Beispiel zeigt, wo sie sich irren:
Annahmen: durchschnittliche Windstärke 6m/s, das entspricht 12,5% Leistung.
Über 2 Tage gesehen können die sich z.B. folgendermaßen darstellen:
1. Beide Tage mit 6m/s – daraus folgt durchschnittliche Leistung 12,5% (Minimalwert)
2. 1 Tag mit 12m/s und ein Tag kein Wind –daraus folgt 1 Tag 100% Leistung geteilt durch 2 ergibt 50% Leistung (Maximalwert)
Je nach Standort und Windangebot wird sich der tatsächliche Wert zwischen diesen beiden Extremen ansiedeln, aber niemals einen diesen beiden Werte erreichen. So werden in Hilchenbach bei einer mittleren Windgeschwindigkeit zwischen 6 und 6,5m/s von der Rothaarwind GmbH mit den 5 E82 gut 4 GWh pro Anlage pro Jahr erzielt (siehe http://www.rothaarwind.de ), das entspricht 22,8% durchschnittliche Auslastung.
Mit freundlichen Grüßen Ulrich Wolff
Sehr geehrter Herr Wolf,
vielen Dank für den Hinweis: Ich werde in künftigen Berichten darauf achten, dass die Leistung „erreicht“ oder „erzielt“ wird, jedoch nicht „eingespeist“ wird; was allerdings an den Tatsachen nichts ändert.
Die dem Bericht zugrunde liegenden Daten stammen wie im Text erwähnt aus den offiziellen Tagesdaten der „Transparenz“-Plattform der Strombörse; so wurden sie von transnetBW gemeldet. Vor der Veröffentlichung auf dieser Seite habe ich den Bericht sowohl an das LUBW als auch an transnetBW geschickt… Woher das Fraunhofer Institut seine Zahlen hat kann ich nicht beurteilen. So arbeitet jeder mit den zur Verfügung stehenden Mitteln.
Bei der Berechnung der Energieerzeugung der WKA E82 werfen mir vor, einen „simplen Rechenfehler“ zu machen, indem ich die erzeugte Energie mit der mittleren Windgeschwindigkeit berechne. Das kann ich nicht nachvollziehen, da ich – wie in meiner letzten Antwort schon erwähnt – nur die Leistungen betrachte und eben nicht die damit erzeugte Energie. Ich möchte damit aufzeigen, wie stark die Leistung von der Windgeschwindigkeit abhängt – eben stark nicht-linear! Das ist der Inhalt des ersten Abschnitts des Berichts.
Wie die Häufigkeitsverteilungen der erzeugten Leistungen über das Jahr 2014 aussehen habe ich ja in einem anderen Artikel beleuchtet: ein halbes Jahr lang erreichten die WKA in Baden-Württemberg weniger als 6,9% ihrer installierten Leistung! Die Daten dazu werden von der transnetBW selbst veröffentlicht…
Viele Grüße
Andreas Sindlinger
Hallo Herr Sindlinger,
die Daten der Energieerzeugung habe ich beim statistischen Bundesamt http://www.destatis.de und beim BMWi überprüft und bestätigt bekommen. Selbst die ihnen bestimmt bekannte „Vernunftkraft“ gibt für BW eine durchschnittliche Auslastung von 14% an.
Im übrigen ist es egal, ob man diese Auslastung über Energie, Nennleistung und Stunden berechnet oder die Nennleistung mit der Einspeiseleistung ins Verhältnis setzen. Im 2. Fall haben die Netzbetreiber nur schon einen Teil der Rechnung vorweg genommen (Einspeiseleistung=erzeugte Energie/Zeit).
Wenn sie jetzt einmal genau hinschauen, sehen sie, dass ich in meiner letzten Mail bei der WKA E82 auch mit den Leistungen gerechnet habe und dabei ihren simplen Rechenfehler entlarvt habe. Man kann nun einmal die Einspeiseleistung bei einem gegebenen Durchschnittswert des Windes nicht berechnen, indem man diesen Wert an 365 Tagen im Jahr annimmt. Damit bekommt man nur den Minimalwert, der mit dem wahren Wert nichts zu tun hat. Das hat – wie sie selbst in ihrem Artikel schreiben – damit zu tun, dass die Windgeschw. die Leistung in der 3. Potenz beeinflusst. Rechnen sie es einfach noch einmal nach.
Freundliche Grüße Ulrich Wolff
Moin
Ich will hier keinem zu nahe treten, aber WEA‘s mit einem Wirkungsgrad von unter 10% würden sich finanziell nicht rechnen. Die meisten mir bekannten WEA`s ( komme aus der Brache und sehen hier und da ein paar Jahreszahlen ) haben über 20% – aktuelle 3MW auf 140m Türmen gehen über die 25%. Daher weiß ich nicht, wie die Zahlen oben zustande kommen – mit denen würde kein Betreiber in Deutschland nur einen Cent in die Technik stecken, weil er Geld drauf legen würden.
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Zu Nennleistungstricksereien siehe auch http://www.igsz.de/WEK/GesNL/NNL.htm
Auch ich habe Leistungen von Windkraftanlagen (WKW) berechnet, mit der bekannten Höhenformel, wobei die Nabenhöhe einen entscheidenen Einfluss hat. Jedoch allein Berechnungen sind für die Effizienz WKW nicht ausreichend, weil es von ortsgegebenen Faktoren abhängt. Oft sehe ich in Windparks ein beträchtlichen Teil von WKWs stillstehen, auch wenn genügend Wind weht, insbesondere bei unregelmäßigen Windgeschwindigkeiten. Denn trotz gesetzlicher Vorrangs-einspeisung alternativer Energien muß der Strom auch durch von WKWs durch Stillstände ausgeregelt werden, denn Zick-Zack Strom durch unstetige Windge-schwindigkeiten kann man nicht gebrauchen, denn die konventionellen Kraftwerke können diese Unregelmäßigkeiten nicht so schnell ausregeln. Stets muß für 1 MW Windstrom auch 1 MW Ersatzstrom aus anderen Stromquellen zur Verfügung stehen, wobei Gaskraftwerke und auch Pumpspeicherkraftwerke schnelle Ausregelung bewirken können! Denn ich habe schon mal im ganzen Monat Dezember eine fast totale Windflaute erlebt, kein Wind, um WKWs zu betreiben. Eine Durchschnittswindgeschwindigkeit kann kein Maßstab für die Effizienz von WKWs sein, weil der Geschwindigkeitsanteil über den Durchschnittswert entscheidend dafür ist, wegen der 3. Geschwindigkeitspotenz. Entscheidend für die Effizienz ist auch, wieviel Windtrom überhaupt vom Verbraucher abgenommen- und ins Stromnetz eingespeist werden kann. Jedoch sollten für Voraussagen an der Effizienz von WKWs stets Höhenwindmessungen am Planungsbeginn vorge-nommen werden, mit Masten z. B. 2/3 der Nabenhöhen, oder durch andere elektronische Verfahren. Am besten mit 2 Messeinrichtungen auf verschiedenen Höhen, damit lässt sich der tatsächliche Exponent der Höhenformel gut berechnen.
Zu meinen Kommentar vom 12.2.2016 möchte ich zum Absatz anmerken: „Jedoch sollten für Voraussagen an der Effizienz von WKWs stets Höhenmessungen vorgenommen werden. Am besten mit 2 Messeinrichtungen auf verschiedenen Höhen, damit lässt sich der Exponent der Höhenformel gut berechnen“ folgende einfache Berechnungs-Methode: Der Exponent der Höhenformel lässt sich am besten ermitteln, ohne mathematische Klimmzüge, über Abfragen der Exponenten z. B. über Excel Logikfunktion. Dazu listet man die möglichen Exponenten der Höhenformel in 0,01 Schritten von 0,1 bis 0,45 auf und berechnet mit jeden einzelnen Exponenten mit der Höhenformel die Höhenwind-geschwindigkeit mit der Anfangs- Basis-Messgeschwindigkeit z. B. 6 m/sek auf Anfangs- Basishöhe z. B. 10 m und Messgeschwindigkeit z.B. 11 m/sek auf einer anderen Höhe z. B. 50 m. Dann werden Exponenten hintereinander oder untereinander in 0,01 Schritten aufgelistet und dahinter oder darunter die Geschwindigkeiten über Höhenformel V= v0 * (H2/h1) n mit den einzelnen Exponenten mit der Logikfunktion bestimmt. Die Reihe oder Spalte der Potenzen wird summiert und man erhält dadurch fast exakten Exponent für die Höhenformel. Wird die Höhenformel mit diesen Exponent versehen, ergibt sich damit die Windgeschwindigkeit auf Nabenhöhe von 100 Metern: v (H3=100m) = 6 m/sek * (100 m/10 m)^0,39 = 14,73 m/sek. Jedoch ist die maximale Arbeits- Windgeschwindigkeit auf Nenngeschwindigkeit begrenzt. Mit dieser Methode sind obere Windgeschwindigkeiten über Wind- messung einfach zu ermitteln Nachfolgend Berechnungsbeispiel: Potenz/Windgeschw. 0,1/7.05, 0,11/7.16, 0,12/7,29……0,37/10,88; 0,38./11.06; 0.39/11,24;.0,4/11.42. Dahinter oder darunter fügt man die Logik-Funktion ein. Dabei wird bei v = 10,88 m/sek mit der Logikfunktion: Wenn (v0 =10.88; 0.39; 0) der Exponent der Höhenformel mit 0,39 anzeigt Andere Beispiele wurden auch so durchgeführt: Messung: auf Messhöhe h=10m, v= 6m/sek; h=50 m, v= 9,72 m/sek, Anzeige n=0,29; v Nabenhöhe 80 m = 10,97 m/sek,- Auf Messhöhe h=40 m, v= 5 m/sek; h=70m, v= 5,5 m/sek. Anzeige n= 0,18; v Nabenhöhe 150 m = 6,34m/sek. Nach meinen Berechnungen komme ich jedoch auf den niedrigen Wert von 5%, Vermutlich wurden zwecks Stromausgleichs zeitweilich WKWs stillgesetzt.
Mit freundlichen Gruss: Hubert Mertens
Berichtigung: In meinen Kommentar vom 19.2 2016 ist mir ein Fehler unterlaufen: Im letzten Satz dieses Kommentars muß es heißen: Nach meinen Berechnungen komme ich jedoch „nicht“ auf den niedrigen Wert von 5%, Vermutlich wurden zwecks Stromausgleichs zeitweilich WKWs stillgesetzt. Ich habe darin das Wort „nicht“ vergessen
Mit freundlichen Gruss: Hubert Mertens
Wind-Höhengeschwindigkeit auch mit logarithmische Berechnung
1.Messung: h1=30 m; v=3m/sek.h2=80 m v= 4,3 m/sek, h3 Nabe= 120m
Gleichung v3=(v1/h1^log(v1/v2;h1/h2)) * x2 ^(Log(v1/v2;h1/h2)) = 4,99 m/sek
Für h Nabe=120 m v= 0,86*120^0,36703 =auch v1 * (H (Nabe)) /h1)^n
Exponentenberechn. n =(Log(v1/v2;h1/h2)) = 0,367; Leistung Nabenhöhe:
PWind (R= 50 m)=PI()/2*1,22/9,81*R2^2 * v3^3 /102/1000 * 45% = 0,17MW
2. Messung: 30 m=7m/sek. 80 m = 9,3 m/sek, Nabenhöhe = 120 m
v3= 10.8 m/sek (n= 0,267); P (R=50 m) = 2,75 MW
3. Messung: 40 m=6,4 m/sek. 70 m =7,5 m/sek, Nabenhöhe = 100 m
v3= 8,3 m/sek (n= 0,283); P (R=35 m) = 0,6 MW
Messungen sind sogar vor der Planung unabdingbar, um die
günstigten Standorte herauszufinden, am besten über mehrere
Jahre, nur über Schätzungen von Bodenrauhigkeiten für
Bestimmungen des Höhenwindes kann manches schön gerechnet
werden, ohne das später die erwartenden Leistungen eintreffen!
mit freundlichen Gruss Hubert Mertens
Berichtigung, zu Beispiel 1: Statt 0,17 MW muß es heißen: 0,26MW
Anmerkung: Nach Reserchen der Windenergie- Ausfallzeiten: Beispiel: Windleistung: Nennleistung, mit fast weniger als ca. 5 %, wobei Begrenzung, Effizienz auf Nennleistung, verschiedene Größen von Windkraft-werken Nabenhöhe = ca. Rotordurchmesser, berücksichtigt wurde! Dann muß
Vollllastausgleich aus anderen Energiequellen voll zur Verfügung stehen,
z. B. durch Fossil- und Kernkraftwerke in der kalten Jahreszeit
Dezember, auch Atomstrom aus Frankreich oder woanderswoher,
(um Stomnetz im Gleichgewicht zu halten, bei Überlast
Verschenkung ans Ausland, und bei Unterlast problematisch
teuerer Stromkauf aus Ausland) mit einzelnen problematischen
Lastspitzen von WKWs, schwierige Ausregelung des Stromnetzes .
Wenn nicht genug Ausgleichsstrom, Black Out- Gefahr, an den
wir nach Info der Bundesnetzagentur vergangenen Jahren soeben mit Glück vorbeigeschrammt sind
mit freundlichen Gruss Hubert Mertens
Hallo alle!
Das ist ja eine nette Rechnung! Aber im Grunde kann man das hier alles abkürzen.
Wir Herr Wolf schon sehr gut dargelegt hat, macht es überhaupt keinen Sinn nur die Leistungen zu betrachten. Die einzig entscheidende Größe ist die Energie.
Wie schon richtig dargestellt ist die Vollaststundenzahl eine gute Größe dafür. Zugegeben WKAs erreichen da auf dem Lande im Durchschnitt nur 2000 Stunden, manche auch höher, aber dies ergibt dennoch ungefähr 23%.
Ich finde es immer wieder amüsant wenn Leute hobbymäßig mit irgendwelchen Milchmädchenrechnungen und ihrem Halbwissen versuchen irgendwas zu beweisen.
Ich bin Ingenieur und die gesamte Branche ist sich der Herausforderungen durchaus bewusst. Fehler wurden viele gemacht, aber das ist bei Technologien nun mal so, war bei Kohle nicht anders und wird es nie sein.
Apropos: Hier wurden Vollaststunden für Kohle von 8260 Stunden angenommen. Da kann ich nur schwer lachen. Recherchieren Sie mal ein wenig. Die liegen wesentlich niedriger so bei 7000.
Und es ist ja schön, dass bei den Erneuerbaren immer auf die gesamte Produktionskette geschaut wird und die Materialien berücksichtigt werden- tun sie das dann bitte auch bei Kohle und Kernkraft- Bau des Kraftwerks, Lagerung der Kohle, Transport der Kohle, Importkosten, Lieferkosten, Kosten für die Wiederherstellung der Abraumhalden, und und und……
schön, dass sie soviel zeit investieren und kritisch hinterfragen.
Aber hüten Sie sich vor voreiligen Schlüssen. Und mal überschlagsweise was gerechnet ist halt überschlagsweise und Sie haben schon festgestellt, dass bei WKAs die Leistung nicht linear ist- das führt dann bei solchen Annahmen zu krassen Unterschieden.
MFG
Herr Tannert,
ist es nicht richtiger:
Das Sie überhaupt in der Lage sind ,hier Ihren Kommentar abzugeben ,haben Sie mit ziemlicher Sicherheit der Elektrifizierung der Vergangenheit zu verdanken. Die wahr für mehr als hundert Jahren zu mehr als 80 Prozent für Ihre Vorfahren das einzig erhellende Lichtblik des Nachts etc.
Als nun 93 jähriger, der das Elektrohandwerk von der Pike aus gelernt hat, und die letzten 10 Jahre seines Berufslebens für die Herstellung, Lieferung und Montage von Generatorkomponenten eines der größten WKW Afrikas leitend tätig war, wundert es mich immer wieder, dass selbsternannte Experten immer wieder „Leistung“ und „Energie“(hier el.Arbeit) nicht zu unterscheiden wissen , und je nach Belieben, Absicht oder Unwissenheit schlicht und ergreifend falsch verwenden.
Hallo,
es wird bei der Diskussion nicht eingerechnet, ob eine Anlage wegen Windmangel steht oder weil die Energie anderweitig erzeugt wird. Das ist ein wesentlicher Punkt, der die Energieernte beeinflußt, aber aus den offiziellen Zahlen nicht ersichtlich ist.
Das hat auch nichts mit Wirkungsgrad zu tun. Der Wirkungsgrad beschreibt die erzeugte Leistung im Verhältnis zur Eingesetzten.
Bei uns in der Gemarkung stehen einige Windräder (2 & 2,4MW Nennleistung)- alle auf einem Hügel, aber oft drehen sich nicht alle. Das ist Abschaltung wegen Nichtbedarfs!
Die neueren Windräder dort sind übrigens deutlich leiser als die älteren.
Nach Tabelle von Gegenwind Weinheim werden von 1em Windrad erwirtschaftet: Nennwerte der Leistungen: Onshore 2-5 MW,offshore 3,6-8 MW. Tatsächliche Ausbeute im Schnitt 11-12% davon = onshore 0,45MW und offshore 0,75 MW, in einer Stunde also entsprechende MW-Stunden.
Nach Bericht im Wiesbadener Kurier erfordert Erzeugung von 1Kg Wasserstoff 67 KWh Energie. Ein Bus verbraucht 8Kg H2/100Km =536 KWh = 0.536 Mwh.
Fazit: Ein Bus mit Wasserstoffantrieb nimmt die Durchschnittsleistung eines Windrades voll für sich in Anspruch. Viele, sehr viele Windräder sind bei weitem nicht genug.
Liegt im letzten Abschnitt nicht ein gravierender Denkfehler? Ist die vereinfachende Rechnung mit durchschnittlichen Windgeschwindigkeiten und der Zuweisung entsprechender Leistungen überhaupt zulässig oder macht das ohne die Betrachtung einer Häufigkeitsverteilung überhaupt keinen Sinn? Immerhin wurde ja anfangs erklärt, dass die Windgeschwindigkeit mit der Potenz 3 auf den Ertrag wirkt.
Eine durchschnittliche Windgeschwindigkeit von 5 m/s liegt vor, wenn das ganze Jahr konstant 5 m/s wehen, aber auch wenn die Hälfte der Zeit 10 m/s wehen und es die andere Hälfte der Zeit windstill ist. Oder es dreiviertel der Zeit windstill ist, es dafür aber ein Viertel der Zeit mit 20 m/s weht.
Der Energieertrag bzw. die mittlere Leistung wäre in den 3 Fällen eben nicht gleich hoch, sondern im Fall 2 nach der Formel viermal so groß wie in Fall 1…
Fazit: Der Vergleich der 5% (von der realen Durchschnittsleistung) aus BW mit den 3% (von der Leistung bei mittlerer Windgeschwindigkeit) aus Weinheim, der den Standort Weinheim besonders schlecht erscheinen lassen soll, hinkt gewaltig!
Da haben sie nicht ganz unrecht…
Eventuell sind die Betrachtungen der tatsächlich eingespeisten Energie aus Windkraft aus Daten der Bundesnetzagentur interessant, um die Daten von damals zu validieren: http://gegenwind-weinheim.de/wordpress/windstromerzeugung-2021-die-zahlen-sprechen-gegen-baden-wuerttemberg-10-der-zeit-weniger-als-1-der-leistung/
Der Mittelwert 2021 lag in Baden-Württemberg bei 17% der installierten Windleistung. Allerdings muss man sagen, dass sehr selten sehr viel Windleistung verfügbar war, während sehr häufig sehr wenig Windleistung verfügbar war. So lag der Median bei 10% der installierten Leistung. 10% der Zeit lieferte die Windkraft in Baden-Württemberg weniger als 1% der installierten Leistung!
Guten Rutsch und Strom im Überfluss.
Windkraftanlagen: Ca. 27.000 Deutschlands (sehr oft nicht) rotierende Lückenstromgeneratoren(ca.1500-2200Std.von 8760 Jahresstd.). Irgendwo weht immer der Wind – oder auch nicht! Und an Land anders als auf dem Meer. Laut Politik und Hofberichterstattung für eine sichere und preisgünstige Stromversorgung und eine erfolgreiche Energiewende – oder? Einfach lächerlich! Und unwürdig, wie das Volk veräppelt wird.
Offshorewind_01.01.2017-06.02.2017
Offshore-Flauten mit weniger als 1 % der installierten Leistung (unter 50 MW) = 41,75 h.
Onshore-Flauten mit weniger als 1 % der installierten Leistung (unter 450 MW) = 7 h.
Onshorewind_01.01.2017-06.02.2017
Datenquelle: Verband Europäischer Übertragungsnetzbetreiber ENTSO-E – Installed Capacity per Production Type
Wir brauchen flexible konventionelle Kraftwerke, um die stark schwankende Stromeinspeisung aus Wind und Fotovoltaik jederzeit ausgleichen zu können – lautet plötzlich eine altbekannte Feststellung, welcher sich inzwischen auch der Bundesverband der Energie und Wasserwirtschaft (BDEW) anschließt. Bisher hat er sich mehr der politisch angestrengten Energiewende zugewendet. Ob da nun die normative Kraft des Faktischen etwas nachgeholfen hat? Dann wird es allmählich Zeit, sich von diversen, ebenfalls unnützen Vorschlägen und Vorstellungen zu verabschieden und die Erkenntnis voran stellen, dass das EEG eben nicht mehr erneuerbar ist und dessen Abschaffung zu fordern.
Keine Windkraft und Sonnenenergie – Focus online 06.02.2017
Deutschland in der Kältestarre: Jetzt müssen Kraftwerk-Dinos zurück ans Netz…
Das Einspeisediagramm zeigt die anhand des Bedarfs von allen deutschen Kraftwerken (einschließlich EEG) produzierte Ganglinie der Netzlast mit ihrem Maximum von 85.457 MW am 04.02.2017 um 09:45 Uhr CET. Minimum von 47.305 MW am 02.01.2017 um 23:00 Uhr.
Dazu die Ganglinie des aus der Summe Wind plus Solar generierten Anteils mit einem Maximum von 35.879 MW am 03.01.2017 um 21:15 Uhr an der gesamten Netzlast. Die schwankende Netzlast beträgt zu diesem Zeitpunkt 72.669 MW. Damit liegt zu diesem Zeitpunkt der EEG-Anteil aus Sonne plus Wind bei 49,35%.
Der Minimalwert aus Sonne plus Wind liegt am 08.01.2017 um 16:15 Uhr bei 300 MW – bei einem installierten Potential von 85.281 MW aus der Summe von Wind und Solar. Die Netzlast beträgt zu diesem Zeitpunkt 57.386 MW. Das ergibt einen EEG-Anteil aus Sonne plus Wind von lediglich 0,52% der Stromversorgung.
Im dargestellten Zeitraum vom 01.01.2017 – 06.02.2017 schwankt der Anteil der EEG-Versorgung in allen denkbaren Variationen zwischen 49,35% und 0,52% in Bezug zum Bedarf – und zwar viertelstündlich! Zum Zeitpunkt der höchsten Netzlast am 04.02.2017 um 09:45 Uhr betrug der Anteil von Sonne und Wind an der deutschen Stromversorgung zufällig gerade mal 17,6%. Wer da – wie aktuell unsere neue Bundeswirtschaftministerin Brigitte Zypries – anhand solcher Fakten die ‚Erneuerbaren‘ inzwischen als ‚unsere wichtigste Stromquelle‘ und zugleich als ’sicherste Stromversorgung weltweit‘ bezeichnet, der muss sich nicht über einen stetig wachsenden Glaubens- und Vertrauensverlust in der Bevölkerung wundern.
EEG-Einspeisung_01.01.2017-06.02.2017
Datenquelle: Verband Europäischer Übertragungsnetzbetreiber ENTSO-E – Actual Generation per Production Type – Auflösung viertelstündlich.
Gesundheitlich betrachtet haben etliche Experten Grippe ,
MfG
K.Ebeling
Ich finds ja krass das niemand auf die Zeile:
„Dritte Potenz bedeutet, dass sich bei einer Verdopplung der Geschwindigkeit die elektrische Leistung verachtfacht (2³= 2*2*2 = 8)! “ reagiert.
2³ = 8 ; 8/2 = 4 (eine ver-4-fachung)
3³= 27 ; 27/3 = 9 (eine ver-9-fachung)
30³=27000; 27000:30 = 900 (eine ver-900-fachung)
Die verachtfachung ist falsch. Potenzen steigen deutlich schneller an als Lineare Gleichungen y = 8x != x³.
Hab ich doch mal den Matheunterricht für irgendwas im Leben gebraucht ;-D
Also was das für diesen Artikel bedeutet:
eine verzehnfachung der Windgeschwindigkeit hat eine
10³ = 10*10*10 = 1000-fachung der Windenergie zur Folge.
Dementsprechend auch Rückwärtswirkend wenn statt 10m/s nur 1 m/s weht ist in dem Wind nach der Formel des Artikels auch nur 1/1000 der Energie im Wind enthalten
Ihrer Rechnung kann ich leider nicht ganz folgen.
Ich zitiere aus den „Energie Grundlagen“ der Uni Leipzig: „Die Windleistung wächst demnach mit der dritten Potenz der Windgeschwindigkeit. Mit anderen Worten: Eine Verdopplung der Windgeschwindigkeit ergibt die achtfache Windleistung. Die Auswahl eines „windigen“ Standorts ist also sehr wichtig für eine Windkraftanlage (WKA).“ https://home.uni-leipzig.de/energy/energie-grundlagen/15.html
Einfache Rechnung: Wenn ich eine Zahl x in der dritten Potenz betrachte ergibt sich x³. Verdoppeln wir diese Zahl, bspw. y = 2x, dann ist y³ = (2x)³ = 8x³.
Sehr geehrte Damen und Herren,
erst jetzt bin ich auf Ihre Seite gestoßen. Was mir auffällt sind Ihre Angaben der Stromproduktion in MW. Diesen Wert kann man aber nur in MWh (Megawattstunden)ausdrücken. Diese Werte zeigen die eingesetzten Drehstromzähler an. Ich weiß nicht was die MW-Zahlen bedeuten sollen und wie sie berechnet sind.
Hinweisen möchte ich Sie noch auf einen ganz wichtigen Vortrag von Prof.Dr.Sinn
Link https://www.youtube.com/watch?v=xzXAZad3TcE
Darin wird gezeigt, dass es die Technik nicht zulässt, über 30% an Wind einzuspeisen
Außerdem liegt die Auslastung der Wind-Generatoren bundesweit nur bei 16%.
Alle Maschinen sind überdimmensioniert.
Mit freundlichen Grüßen
Joachim Kittel
Malaga, 26.3.18
Tja, wie erzählten uns jahrelang die Optimisten unter den Politikern: Irgendwo in Deutschland wird immer Wind blasen und/oder die Sonne scheinen. Heutzutage schütteln sogar Grundschüler den Kopf über soviel Naivität. Dennoch: Politisches Ziel ist die Total-Abschaltung sämtlicher AKW´s und Kohlekraftwerke, sobald die Stromautobahnen von Nord nach Süd fertiggesellt seien. Kann ja noch dauern. Frage an die Politiker: Auch Offshore gibt es Flauten, und die Sonne lässt sich einfach nicht blicken, woher kommt dann der Strom ? Warum weigern sich die Politik vehement, Energiespeicher bauen zu lassen? Ich verweise auf Prof. Heindl. Was wir zur Zeit haben, ist vergleichsweise wie eine Trinkwasserversorgung, bei der nur dann Wasser aus dem Hahn kommt wenn es regnet. Wenn wir auf Energiespeicher verzichten, müssen sämtliche vorhandenen konventionellen Kraftwerke weiterhin betrieben werden, um die Versorgungslücken der EEG abzufedern. Das wird verdammt teuer. Die Fixkosten der konventionellen Kraftwerke sind beträchtlich und die Stromproduktion gering. Ungefähr so, wie sich der Fahrtkilometer erhöht wenn ein Autofahrer, der für sein Auto etwa 1000 Euro jährlich an Steuern, Versicherung und TÜV bezahlt, statt 10 000 km nur noch 1000 km jährlich fährt. Unser Strompreis wird weiter steigen, und das noch weit dramatischer, weil nicht nur viele weitere Windparks und Höchstspannungsleitungen gebaut werden müssen, sondern auch weil die ersten WKA bereits zu ersetzen sind.
MfG Reinhard Lausch
Die Regierung weigert sich nicht, Speicher zu bauen. Es lohnt sich im Moment einfach nicht. Solange erneuerbare Energien zu keinem Zeitpunkt mehr als 100% der Last decken, gibt es nichts zu speichern. Wir kommen jetzt langsam in ein Stadium, wo öfter mal, insbesondere lokal, genug EE zum speichern da sind.
Man muss sich aber fragen, ob man mehr CO2 spart, wenn man das verfügbare Geld erst mal in noch mehr Erzeugeranlagen steckt, die vielleicht manchmal abgeregelt werden, aber trotzdem tendenziell mehr EE ins Netz speisen und man dadurch dann häufiger die Kohleverstromung zurückfahren kann, oder ob der Einspaareffekt einer Speicheranlage schon größer ist.
Im Moment ist der Zubau weiterer Erzeuger halt meistens besser, wenn wir langsam über 50% EE im Mittel kommen, werden Speicher interessant. An dieser Stelle kann man sich glaube ich auf den Markt verlassen.
Noch eine bescheidene Frage zu den WKA in Baden-Württemberg: Mal abgesehen davon, ob die Anlagen 5% oder 15% der Nennleistung bringen, mich interessiert vielmehr, in welchem Umfang deckten sich hier produzierter Strom mit dem Strombedarf ? Wem nützt es, wenn die Mühlen am Wochenende auf Höchstleistung fahren und am Montag, wenn die Fabriken loslegen, Flaute herrscht ? Noch können die Nachbarländer uns den Überschuss abnehmen ( so lange er nichts kostet ), aber wenn das Ländle noch mehr verspargelt wird, dann müssen die WKA aus dem Wind gedreht werden. Oder man baut endlich Energiespeicher, oder favorisiert das Audi-Projekt und produziert z. B. Wasserstoff für Brennstoffzellen-Autos.
Die Diskussion wird ja hier in diesem Forum einigermaßen sachlich geführt. Respekt!
Man kann ja Zweifel an der Effizienz der Windkraft haben, vielleicht auch berechtigt.
Aber wie soll um Gottes Willen unser Energiebedarf gedeckt werden, wenn AKW´s nicht gewollt sind und die Kohleverstromung zum Zankapfel geworden ist?
Für mich steht eines im Vordergrund: Eine Windkraftanlage kann man recyceln, wenn sie ihre Dienste getan hat und / oder Alternativen zur Verfügung stehen, die wir heute noch nicht kennen. Jedenfalls gibt es keine Hinterlassenschaft für tausende Jahre.
Und: Die Betreiber der Windkraftanlagen haben wirtschaftliche Interessen. Sie werden sich sicher reichlich gut informiert haben, ob sich eine Anlage an einem bestimmten Standort lohnt.
MfG
Manfred Schiemann, Koblenz
Vor etwa zwei Wochen wurde in der Presse über ein Forschungsergebnis der ETH Zürich ausführlich berichtet: Aufforstung kann der Atmosphäre soviel CO2 entziehen, dass das Klimaziel (Temperaturanstieg begrenzen) erreichbar ist. Der Weltklimarat positioniert sich in der gleichen Richtung.
Wenn ich eine ehrliche Energiebilanz von Windkraftanlagen, wie im Artikel von Herrn Sindlinger dargelegt, einerseits, und den Flächenbedarf von WKA (man liest in der Presse von etwa 4 ha Waldrodung je WKA) andererseits nehme, dann fällt eine riesige Waldfläche für die CO2 – Absorbierung aus. In der FAZ war allein für den Odenwald von 2300 Hektar zu lesen.
Da es letztlich doch um CO2 Neutralität und das Klima geht, nicht um die Windkraftenergie als Selbstzweck, meine Frage: Wie sieht eine ehrliche CO2 (Netto-) Bilanz einer WKA (z. B. bei realistischen Windgeschwindigkeiten im Odenwald) aus, für die große, intakte Waldgebiete geopfert werden müssen?
Sehr geehrter Herr Sindlinger,
vielen Dank, dass Sie diese sehr interessante Seite zum Thema Windenergie erstellt haben! Im Rahmen der aktuellen Klimadiskussion sollte über die Windenergie unbedingt richtig, sachlich, nicht beschönigend berichtet werden. Es ist wohl sehr unwahrscheinlich, dass Deutschland als Industrieland, welches auch noch die Elektromobilität und die Digitalisierung fördern möchte, mit Windenergie ausreichend und stabil versorgt werden kann. Die Stromversorgung muss auf vielen Füßen stehen, auch über die Kernkraft muss wieder diskutiert werden.
>>Ihr Windmüller<<
Windmühlen sind schon lange abgeschafft, wegen Unrentabilität.
Und was da jetzt in Plastik-Dreiblattform rumsteht ist ebenfalls unrentabel und extrem umweltschädlich im Tierweltbereich und der Anwohnerschaft im Umkreis von bis zu 10 km. Infraschall ist extrem gesundheitsschädlich.
Interessant, dass man die tatsächlich produzierte Energie nicht im voraus bestimmen kann. Ich interessiere mich sehr für den Ausbau von Windenergie und finde eine gute Lösung wären die Küsten. Dazu bedarf es natürlich auch einen guten IT Service für Offshore-Betriebe.
Bei allem Respekt für den gut recherchierten Artikel – ich muss doch dessen wissenschaftliche Objektivität hier mal in Frage stellen:
Sie nehmen die angenommene, durchschnittliche Windgeschwindigkeit von 5,5m/s um auf die Leistung der WKA zu schließen. Heißt: Wenn der Wind gerade mit durchschnittlicher Geschwindigkeit weht, erbringt die Anlage 9,7% ihrer Nennleistung. An dieser Stelle ignorieren Sie dann ihre vorher aufwendig gewonnenen Erkenntnisse über die dritte Potenz des Luftwiderstands: Nämlich dass der Löwenanteil des Energieertrags auf windreiche Tage fällt.
Wenn 50% der Zeit die Luft stillsteht und 50% der Zeit mit 11m/s weht, haben wir eine durchschnittliche Windgeschwindigkeit von 5,5m/s und die durchschnittliche Leistung der Anlage beträgt 770kW. Also mehr als 5 mal soviel, wie die von ihnen (richtig) berechnete Momentanleistung bei durchschnittlicher Windgeschwindigkeit.
Sowohl Ihre als auch meine Rechnung sind im Grunde Augenwischerei – um den Ertrag einer WKA zu bestimmen, braucht man unbedingt das genaue, zeitliche Profil der Windstärke.
An anderer Stelle vergleichen Sie Ihre, ohne genaues Windprofil rein willkürliche Durchschnitsleistung von 100kW wieder mit der Nennleistung eines 136PS-Motors. Das soll dann nach besonders wenig klingen. Aber wer mal mit einem VW T5 Transporter ein Jahr lang, ohne Pause 24 Stunden am Tag mit 170km/h über die Autobahn geheizt ist, weiß, wie viele Nachfüllkanister sie oder er von vorbeifahrenden Tanklastern ‚rüber reichen musste^^
Ich will gar nicht kritisieren, dass Windreiche Standorte vermutlich meistens schon erschlossen sind und neue Windkraftanlagen tendenziell wohl weniger Ertrag erbringen werden, als früher. Das ist ein gewaltiges Problem, weil wir noch sehr viel mehr erneuerbare, elektrische Energie brauchen werden, erst recht, wenn verlustbehaftete Speicher dazu kommen.
Aber es ist wirklich bedauerlich, dass im Internet entweder von Windlobbyisten alles schön gerechnet oder von Windgegnern alles schlecht gerechnet wird. Ein Mensch mit begrenzter Recherchezeit und ohne gewaltiges Vorwissen hat keine Chance, sich ein klares Bild der Lage zu machen. Das alles verwirrt und verunsichert die Menschen und verhindert letztendlich, dass eine bezahlbare Energiewende mit einem vernünftigen Wind/PV-Mix gelingen kann.
Die hier genannte tatsächliche Leistung von onshore Windkraftanlagen halte ich für absolut korrekt. Ich wohne in Rheinhessen und bin von hunderten solcher Anlagen umgeben. Ich wollte die Effizienz solcher Anlagen berechnen. Dazu brauchte ich eine Leistungskurve, die ich im Internet auch fand. Erst bei einer Windgeschwindigkeit von etwa 15 m/s (7 Beaufort) erreicht eine Windkraftanlage ihre Nennleistung. Bei Windgeschwindigkeiten oberhalb von etwa 20 m/s (8 Beaufort) geht die Leistung wieder etwas zurück. Ich wollte für jeden Tag zwischen dem 1.10.2020 und dem 30.9.2021 die tatsächliche Leistung berechnen und brauchte dazu die Windgeschwindigkeiten, die bei https://kachelmannwetter.com/de zu finden sind. Basierend auf einer Vestas V112 3 mit 3 MW und den Windwerten einer meteorologischen Meßstation in der Nähe des betrachteten Windparks habe ich die tägliche Leistung ermitteln können. Ergebnis: eine 3 MW-Anlage erzeugt an jenem Standort im Mittel nur 0,54 MW – hat also eine Effizienz von 17,9 %.
Hallo zusammen,
ich bin davon überzeugt, dass kein Investor eine Windkraftanlage bauen würde, wenn
nicht der Staat die Abnahme zu einem völlig weit überhöhtem Preis garantiert. Also zahlen wir Abnehmer diesen völlig absurden Preis.
Freundliche Grüsse
Manfred Wirth
Die Behauptung „dass die Windgeschwindigkeit in der dritten Potenz in die Berechnung der elektrischen Leistung eingeht… Dritte Potenz bedeutet, dass sich bei einer Verdopplung der Geschwindigkeit die elektrische Leistung verachtfacht (2³= 2*2*2 = 8)!“ ist in jedem Aspekt falsch.
1) Die kinetische Energie der Luft steigt QUADRATISCH mit dem Anstieg der Windgeschwindigkeit. w=p/2*v^2
2) Die Umwandlung dieser kinetischen Energie in elektrische Leistung ist verlustbehaftet. Die Effektivität liegt bei etwa 50%.
Gegenwind zu produzieren, indem man Lügen verbreitet, beeindruckt ausser Schwachmaten niemanden.
Sie bringen hier eventuell einige Begrifflichkeiten durcheinander. Ich empfehle die Seite „Energie Grundlagen“ der Uni Leipzig zur Lektüre: https://home.uni-leipzig.de/energy/energie-grundlagen/15.html
Dort steht bspw.: „Die Windleistung wächst demnach mit der dritten Potenz der Windgeschwindigkeit. Mit anderen Worten: Eine Verdopplung der Windgeschwindigkeit ergibt die achtfache Windleistung. Die Auswahl eines „windigen“ Standorts ist also sehr wichtig für eine Windkraftanlage (WKA).“
8 ist nicht das 8-fache von 2.
Das ist richtig und wird so ja auch nicht im Text behauptet.
Durch den Zusammenhang Windleistung und Windgeschwindigkeit hoch 3 lässt sich sagen, dass eine Verdopplung der Windgeschwindigkeit zu einer Verachtfachtung der Leistung führt. Die Formeln finden Sie hier: https://home.uni-leipzig.de/energy/energie-grundlagen/15.html
P1 = rho*A/2 * v1^3
Wenn nun eine Windgeschwindigkeit v2 gleich 2*v1 ist, so ergibt sich:
P2 = rho*A/2 * (2*v1)^3 = rho*A/2 * 8 * v1^3 = 8*P1