Leistungen Windenergie - Windmessung

 

Warum Windmessungen? 

Ein wichtiges Kriterium zur Entscheidung, an welchem Standort eine Windkraftanlage installiert wird, ist, mit welchem Energieertrag (Stromertrag) zu rechnen ist.

Diese Ertragsprognose kann nur seriös durchgeführt werden, wenn die Windgeschwindigkeiten am tatsächlichen Standort in der tatsächlich geplanten Nabenhöhe der Windkraftanlage ermittelt werden.

 

Leistungsvermögen des Windes:

Leistungsvermögen des Windes

 

Windmessung am Standort:

Für Kleinwindkraftanlagen ist die Wahl des Standortes und der Nabenhöhe für den Ertrag von entscheidender Bedeutung. Mit von der Oberflächenbeschaffenheit unabhängigen Windströmungen ist erst in der Ekmanschicht zu rechnen (ab ca. 100 m Höhe), daher ist eine Vorhersage der Windgeschwindigkeiten in Bereichen unter 100 m über Erdoberfläche nur durch lokale (am gewählten Standort) Windmessungen seriös möglich.

Vertikales Windprofil

Abb.: Vertikales Windprofil bei verschiedenen Oberflächenbeschaffenheit

 

Schichtungen der unteren Atmosphäre

Abb.: Schichtung der unteren Atmosphäre

 

Zeitraum der Windmessungen: 

Grundsätzlich gibt es bei den Windgeschwindigkeiten Tages- und Jahresverläufe zu beobachten. Diese können jedoch von Tag zu Tag bzw. von Jahr zu Jahr sehr stark differieren. Daher ist vor der Entscheidung, eine Windkraftanlage zu installieren, eine möglichst langfristige Windmessung empfehlenswert. EN.CONSULT.ING empfiehlt zumindest 3 Monate, besser allerdings wäre ein halbes Jahr bis Jahr, den Wind am Standort zu messen.

 

Auflösung der Windmessung: 

Grundsätzlich gilt aufgrund des kubischen Zusammenhangs des Leistungsvermögens des Windes mit der Windgeschwindigkeit, dass die Auflösung der Messung möglichst fein gewählt werden soll.

Mit einem Jahres- oder Monatsmittelwert der Windgeschwindigkeit ist keine Ertragsprognose seriös durchführbar. Sogar Stundenmittelwerte sind für eine Ertragsaussage nur bedingt geeignet.

EN.CONSULT.ING empfiehlt eine permanente Messung mit einer Aufzeichnung der 10-Minuten Mittelwerte der Windgeschwindigkeit. Diese kann klassifiziert und in einem Histogramm dargestellt, mittels Rayleigh-Verteilung ausgewertet und in weiterer Folge auf den Energieertrag bzw. Stromertrag geschlossen werden.

 

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