Sollten Windräder beschleunigt werden?
Angesichts der Energiekrise wurde mehrfach berichtet, dass die Genehmigungsverfahren zur Aufstellung neuer Windräder beschleunigt werden sollen. In indirekter Rede verkürzte es jemand unfreiwillig komisch auf die Aussage, es sollten "die Windräder beschleunigt" werden.
Aber ernsthaft, würde es mehr Energie erzeugen, wenn Windräder sich noch schneller drehen könnten? Wäre es technisch überhaupt möglich, ihre mögliche maximale Drehzahl zu erhöhen?
Das Ergebnis basiert auf 19 Abstimmungen
18 Antworten
Deine Abstimmungsmöglichkeiten stimmen nicht mit der Frage überein. Wenn du fragst "Sollten Windräder beschleunigt werden?" Fragst du nach der Meinung von uns und hier wäre eine bessere Antwortmöglichkeit "Nein, Windraddrehzahl sollte beschleunigt werden". Deine Frage zielte ja nicht auf technische Machbarkeiten ab, da wäre ja ohnehin eine Abstimmung nicht sinnvoll.
wäre möglich, nur was soll es bringen? Der anströmende Wind hat eine spezifische Energie pro Quadratmeter Strömungsfläche, abhängig von der Temperatur und der Geschwindigkeit, rel. Luftfeuchtigkeit usw…. Strömt die Luft durch einen Rotor ohne Anstellung, pfeift sie einfach durch ohne das Rad zu drehen. Sind die Flügel komplett in Windrichtung gedreht, haben wir nur noch eine Scheibe… wieder dreht sich nix.
Also, zwischen diesen extremwerten gibt es eine optimale Anstellung der Rotorblätter zur Ausnutzung der Windenergie. Diese optimale Anstellung erzeugt ein Moment. Moment mal Drehzahl = Leistung. Diese Leistung ist im besten Fall gleich der im Windstrom transportierten Leistung. Nehmen wir einen Wirkungsgrad von 100% an, dann haben die Konstrukteure die Freiheit sich für viel Moment bei kleiner Drehzahl oder wenig Moment bei hoher Drehzahl zu entscheiden. Ähnlich wie beim Fahrradfahhren… kleiner Gang oder große Gang…. Viel strampeln mit wenig Kraft oder wenig strampeln mit viel Kraft….
Richtig, Energie kann man nicht herbeizaubern.
Die mechanisch verfügbare Energie kann man nur (zum Teil) umwandeln. Und welche Drehzahl optimal ist, das hängt von der Technik ab.
Das ist wie beim Auto, hat man "den falschen Gang" drin, dann verschwendet man sehr viel Sprit bzw. das Auto kann die gewünschte Geschwindigkeit nicht erreichen.
Durch runter schalten, also hoch drehen des Motors kann man dann zwar schwerere Lasten ziehen bzw. steiler bergauf fahren, man hat aber immer noch die selbe begrenzte Motorleistung und wird langsamer.
Denn Energie ist Leistung mal Zeit. Die Energie eine Last einen Berg hoch zu ziehen ist fest, ebenso die maximale Motorleistung. Durch das runter schalten erhöht man also nicht die Motorleistung sondern hat mehr Zeit diese Leistung für die Aufgabe ("Arbeit" = Energie) anzuwenden. Damit kann man also über die größere Zeit mehr Energie aufwenden.
Im Stromnetz kann man aber ohne Speicher nicht mehr Zeit haben die geforderte Energie der Verbraucher zu bedienen. Man muss also mit der Leistung hoch und mehr Elektrische Energie machen als mechanisch vom Wind rein kommt geht nicht!
Es kommt auf den Bautyp an. Einige lassen sich verstärken ("repowern"), andere nicht.
Das hat aber weniger mit der Drehzahl zu tun sondern damit, dass man bessere Regelung und effizientere Umrichter nachrüstet. Die eigentliche Drehzahl des Windrades wird dabei normalerweise kaum verändert.
Schnelleres Drehen setzt mehr vorhandene Energie voraus.
Wenn man das Rad schneller drehen lassen will, als es der Wind beschleunigt, muss man halt Energie hinzufügen.
Würde aber dem Sinn eines Windrads widersprechen
Hierbei sollte man physikalische und sicherheitsrelevante Dinge nicht vergessen
nur müssen die Dinger auch auf die Kräfte ausgelegt sein, die dabei auftreten.
Genau, dann wird die Mechanik größer und schwerer und lässt sich nur schwerer drehen. Wirkung verpufft dann also.
ich versteh ohnehin nicht, warum Windräder um eine horizontale Achse rotieren müssen, sodass man eine zweite Drehachse braucht zur Einstellung der Windrichtung. warum nicht einfach eine vertikale Drehachse?
Zu aufwendig, zu teuer, zu groß....
Am Boden gibt es weniger Wind als ab einer gewissen Höhe. Also müsste dein vertikales Rad auch auf die übliche Höhe gebracht werden.
Die Flügel müssten deutlich größer sein, um ordentlich drehen zu können. Größer = schwerer = mehr Energie zum drehen nötig = wenig Nutzen
ich denke dabei nicht an ein Rad/Propeller, sondern an helixförmig angeordnete Flügel oder Darrieus-Rotoren. oder überhaupt Widerstandsläufer.
Ich wage mal die Behauptung, dass die Ingenieure die effektivste ermittelt und umgesetzt haben
wenn das so wäre, gäbe es keine Weiterentwicklung. auch können neue Techniken/Materialien Dinge ermöglichen, die vorher nicht machbar waren...
Damit sie sich schneller drehen brauchen wir mehr Wind.
nein, die Drehgeschwindigkeit kannst du bis zu einem gewissen Grad mit dem Anstellwinkel der Rotorblätter regulieren.
man kann das schon auch regeln mit dem Anstellwinkel der Flügel...
nur müssen die Dinger auch auf die Kräfte ausgelegt sein, die dabei auftreten.