3.11.2022 Wie realistisch sind Windgeschwindigkeiten?
Die Angabe der Windgeschwindigkeiten in verschiedenen Höhen stellt ein wichtiges Indiz dar, ob sich die Errichtung einer Windkraftanlage lohnt oder nicht.
Dem Laien wird versucht glaubhaft zu machen, dass sich ein Windrad ab 5 m/s rentieren würde.
Jeder vernünftige Projektierer würde da dringend abraten.
Nicht umsonst sucht man exponierte Stellen, die zwar eine Naturlandschaft prägen, aber dieser Aspekt ist für die modernen Goldgräber zweitrangig.
Zur Orientierung wird gerne der Energie-Atlas Bayern [1] verwendet, der sehr detailliert zu jedem Ort, in diversen Höhen, mit vielen Farben und
mit einer scheinbar hohen Genauigkeit (2 Nachkommastellen) eine Windgeschwindigkeit ausweist. Leider habe ich den Eindruck, dass mit der neuen Version (2021)
diese Werte um 0,4 - 0,7 m/s angestiegen sind. Hier meine Überlegungen:
Grundsätzlich kann man die Windgeschwindigkeit bei einer existierenden Anlage ausrechnen, wenn man den Jahresertrag und den eingebauten Generator kennt.
Das werde ich anhand des Windparks bei Neudorf bei Scheßlitz [2](Landkreis Bamberg) aufzeigen.
Quelle: Energie-Atlas Bayern (www.energieatlas.bayern.de), Geobasisdaten: Bayerische Vermessungsverwaltung.
Dieser besteht aus 13 Anlagen. Zwei davon sind repowered und nur 97 Meter hoch.
Alle anderen haben eine Nabenhöhe von 139 bzw 141 Metern. Sie sind also gut vergleichbar.
Allerdings gibt es 3 Anlagentypen, nämlich eine Senvion 3.0M122 (5 WEAs, 2,97 MW), die Nordex N100 Gamma (3 WEAs, 2,5 MW) und die Nordex N117 Gamma (3 WEAs, 2,5 MW).
Leider sind die Stromerträge teilweise gemittelt und nicht direkt für eine bestimmte Anlage ausgewiesen.
Als Folge sind die Ergebnisse, die von den Leistungskurven abgeleitet werden, auch nicht 100%ig richtig.
Für die Auswertung muß man sich zunächst die durchschnittliche Leistung errechnen.
Diese ergibt sich der Formel 'Stromertrag' (Jahresertrag) geteilt durch den Wert 8760 (Anzahl der Jahresstunden).
Beispiel für Anlage 2: Durchschnittsleistung = 6589565 kWH / 8760 h ==> 752 kW
Nun braucht man die Leistungkurven der verschiedenen Generatoren und trägt die Durchschnittsleistung auf der senkrechten Achse ein.
Danach zieht man eine Gerade nach rechts bis zur Leistungskurve.
Dort zieht man eine Gerade nach unten bis zur waagrechten Achse, die die Windgeschwindigkeit darstellt.
Genau hier findet man nun den echten, realen Wert.
Leistungskurve Nordex 100 Gamma [3]
Leistungskurve Nordex 117 Gamma [4]
Leistungskurve Senvion 3.0M122 [5]
Hier nun alle ermittelten Werten, wobei in den 'blauen' Spalten die Daten laut dem Energieatlas stehen und in den orangenen die Werte entsprechend der Leistungskurve.
In der letzten Spalte (gelb hinterlegt) findet man die Abweichungen zwischen dem Energieatlas und der Realität.
Auch wenn die Unterschiede klein erscheinen, wirken sie sich stark aus. Bei einer Nordex N177 ist der Ertragsunterschied bei 6 m/s und 6,5 m/s
immerhin 28 Prozent! Aufgrund solcher "Kleinigkeiten" kann die Finanzierung eines Windparks scheitern!
Reiner Pracht