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Der Leistungsbeiwert

 


LeistungskurveDer Leistungsbeiwert sagt uns, wie effizient eine Windkraftanlage die Energie im Wind in Elektriziät umwandelt. Wir dividieren einfach die elektrische Abgabeleistung durch die Leistung, die der Wind zur Verfügung stellt, um ein Maß für den Wirkungsgrad einer Anlage zu gewinnen.
Oder anders gesagt: Wir dividieren die Leistungskurve durch die Rotorfläche, um die Abgabeleistung pro Quadratmeter Rotorfläche zu erhalten. Dann dividieren wir das Ergebnis durch die Leistung des Windes pro Quadratmeter, und zwar für jede Windgeschwindigkeit.
Der Graph zeigt den Verlauf des Leistungsbeiwerts für eine typische dänische Windkraftanlage. Der durchschnittliche Wirkungsgrad beträgt etwas mehr als 20 Prozent, jedoch schwankt er recht stark in Abhängigkeit von der Windgeschwindigkeit. (Kleine Rauhigkeiten der Kurve sind auf Meßfehler zurückzuführen).
Wie wir sehr schön sehen können, ist der mechanische Wirkungsgrad am höchsten in der Gegend von 9 m/s (in diesem Fall liegt er bei 44 Prozent). Die Konstrukteure der Anlage können diesen Punkt willkürlich festsetzen. Bei geringen Windgeschwindigkeiten spielt der Wirkungsgrad keine so große Rolle, da ohnehin nicht viel Energie zur "Ernte" zur Verfügung steht. Bei sehr hohen Geschwindigkeiten muß man die überschüssige Leistung, welche die maximale Generatorleistung übersteigt, verschwenden. Deshalb ist der Wirkungsgrad dort ausschlaggebend, wo sich die meiste Energie befindet.


Ein hoher technischer Wirkungsgrad ist nicht unbedingt ein Fortschritt
Im Bereich der Nutzung von Windenergie ist es nicht unbedingt ein vordringliches Ziel, einen hohen technischen Wirkungsgrad zu erreichen. Was im Endeffekt zählt, sind die Kosten pro Kilowattstunde Energie in den nächsten 20 Jahren. Da der "Treibstoff" gratis ist, brauchen wir auch nicht damit zu sparen. Das bedeutet, daß die optimale Anlage nicht notwendigerweise die mit der höchsten Energieabgabe im Jahr ist.
Andererseits kostet jeder Quadratmeter Rotorfläche Geld, sodaß es natürlich wichtig ist, dem Wind soviel Energie wie möglich zu entziehen - solange die Kosten pro Kilowattstunde niedrig gehalten werden können. Wir werden uns auf der Seite über die Optimierung von Windkraftanlagen noch näher mit diesem Thema beschäftigen.

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© Copyright 1998 Søren Krohn.
Letzte Änderung 2. Oktober 1998
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