Wieviel Strom produziert ein Windrad?

In der Diskussion über alternative Energiequellen rücken Windkraftanlagen immer wieder ins Zentrum der Aufmerksamkeit. Dabei stellt sich zwangsläufig die Frage, wie viel Strom ein solches Windrad tatsächlich produzieren kann. Zunächst muss festgehalten werden, dass die erzeugte Strommenge von diversen Faktoren abhängig ist, darunter etwa Standort, Windgeschwindigkeit und -häufigkeit sowie die Technologie und die Größe der Anlage selbst.Eines der anfänglich zu berücksichtigenden Elemente ist die installierte Leistung einer Windturbine, ausgedrückt in Kilowatt (kW) oder Megawatt (MW). Es handelt sich hierbei um die maximale Leistung, die eine Turbine unter idealen Bedingungen generieren kann. Eine herkömmliche Anlage für den Hausgebrauch hat eine Kapazität von 1 bis 10 kW, während größere Modelle für gewerbliche Zwecke im Bereich von 100 kW bis hin zu mehreren MW liegen können. Derzeit kommen in der Praxis vermehrt Anlagen mit einer installierten Leistung von 3 bis 5 MW zum Einsatz.

Was ist der passende Standort eines Windrads

Die Wahl des passenden Standorts spielt eine entscheidende Rolle bei der Effizienz einer Windkraftanlage. Im Allgemeinen gilt: Je windreicher eine Region ist – das heißt also je höher und beständiger die vorherrschenden Windgeschwindigkeiten sind – desto mehr elektrische Energie kann gewonnen werden. Nicht jeder Ort eignet sich gleichermaßen gut für den Bau von Windrädern, da einige Gebiete weitaus windärmer sind als andere. Ideal sind Standorte an Küsten, auf Anhöhen oder in gebirgigen Regionen, da hier die Luftströmung durch das Relief verstärkt wird und zu erhöhten Windgeschwindigkeiten führt.

Jedoch ist es nicht allein die Windstärke, deren Beachtung Erfolg verspricht. Auch die Häufigkeit, mit der es windet, trägt dazu bei, ob ein Standort als sinnvoll erachtet werden kann. Sind wiederkehrende Windströme gegeben, wird die Turbine kontinuierlicher in Bewegung versetzt und kann somit ein konstanteres Leistungsniveau erreichen. Dies sollte in den Planungen zur Installation einer Windkraftanlage Berücksichtigung finden.

Gemäß wissenschaftlicher Erkenntnisse geht man von einer Korrelation zwischen Rotorfläche beziehungsweise Blattlänge und der generierten Strommenge aus. Größere Rotorblätter ermöglichen, weitflächiger Wind einzufangen und damit mehr Energie umzuwandeln. Hierbei steht das von Betz veranschaulichte Theorema zu Gut; nämlich, dass lediglich 16/27 oder rund 59 Prozent der im Wind enthaltenen kinetischen Energie genutzt werden können. Eine Konstante, die auf den Verlust von Energie in Form von Verwirbelungen zurückgeführt werden kann.

Die Effektivität eines Windrads ist außerdem abhängig von der verwendeten Technologie. Bei näherer Betrachtung zeigt sich, dass sowohl vertikalachsige (VAWT) als auch horizontalachsige (HAWT) Turbinen unterschiedliche Vor- und Nachteile aufweisen. Letztere erfreuen sich momentan einer größeren Verbreitung, vor allem aufgrund ihrer verbesserten Aerodynamik und der Möglichkeit, den Rotorkopf automatisch dem Wind zuzuwenden. Vertikalachsige Anlagen hingegen sind unempfindlicher gegen wechselnde Windrichtungen und verursachen weniger Lärm sowie Vibrationen, sind jedoch weniger effizient.

Welche Energie erzeugt eine optimales Windrad

Ein interessantes Beispiel im Zusammenhang mit der Leistung von Windkraftanlagen ist die Exposition von Statistiken und Daten aus realen Projekten. Aus diesen geht hervor, dass eine handelsübliche Ein-MW-Windkraftanlage bei etwa 2.300 Vollbenutzungsstunden pro Jahr insgesamt 2.300 MWh (MWh = Megawattstunde) Strom erzeugt. Dies entspricht der Versorgung von rund 600 Haushalten mit durchschnittlichem Verbrauch.In Anbetracht der obigen Ausführungen lässt sich erkennen, dass die Menge an produziertem Strom nicht allein von der installierten Leistung einer Windturbine abhängig ist, sondern sich als Ergebnis zahlreicher weiterer Einflussgrößen darstellt. Unter Berücksichtigung sämtlicher Faktoren kann diese Information dienen, die Wirtschaftlichkeit von Windkraftanlagen im Allgemeinen besser einschätzen zu können.Dennoch gibt es keinen konkreten Wert oder gar eine einheitliche Formel, die Aufschluss darüber gibt, wie viel Strom ein Windrad final produzieren kann. Zu variabel gestalten sich die Parameter, auf denen die Effizienz basiert. Jedoch lassen sich Tendenzen und Richtwerte ableiten, die einen ersten Eindruck hinsichtlich der Effektivität dieser nachhaltigen Energiequelle vermitteln und somit zur Orientierung innerhalb des Themenkomplexes beitragen.