Windgeschwindigkeits-Calculator
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Geben Sie Ihre gemessene Windgeschwindigkeit in der entsprechenden Zeile (Höhe) ein, die Spalte können Sie frei wählen. Dann klicken Sie Berechnen, oder verwenden Sie die Tab-Taste. Das Programm wird dann die Windgeschwindigkeiten auf die jeweilige Höhe umrechnen. Sie können das Ergebnis in einem eigenen Fenster zeichnen lassen, indem Sie auf Plot unter der entsprechenden Spalte klicken. (Wenn das Grafikfenster verschwindet, ist es wahrscheinlich hinter diesem Fenster verborgen).
CALCULATOR
Rauhigkeits
- klasse
- länge m

0.0
0.0002

0.5
0.0024

1.0
0.03

1.5
0.055

2.0
0.1

3.0
0.4

4.0
1.6
150 m class=fn
140 m
130 m
120 m
110 m
100 m
90 m
80 m
70 m
60 m
50 m
40 m
30 m
20 m
10 m
  Plot Plot Plot Plot Plot Plot Plot    

 
Durchschnittliche Windgeschwindigkeiten werden oft in einer Höhe von 10 Meter gemessen. Die Nabenhöhe moderner Windkraftanlagen mit einer Leistung von 600 bis 1,500 kW beträgt jedoch normalerweise 40 bis 80 Meter. Die obige Tabelle zeigt die durchschnittliche Windgeschwindigkeit für verschiedene Höhen und Rauhigkeitsklassen. Geben Sie einfach eine in einer bestimmten Höhe gemessene Windgeschwindigkeit ein und drücken Sie auf Berechnen. Sie erhalten dann das Ergebnis für alle Rauhigkeitsklassen.
Bitte beachten Sie, daß die Ergebnisse nicht mehr stimmen, wenn sich in der Nähe der Anlage (oder des Meßpunktes) Hindernisse in Nabenhöhe oder darüber befinden ("in der Nähe" bedeutet alles innerhalb eines Kilometers).
Außerdem gibt es die Möglichkeit einer inversen Windscherung auf Hügeln infolge des Hügel-Effekts, d.h. die Windgeschwindigkeit kann innerhalb eines bestimmten Höhenabschnitts mit zunehmender Höhe abnehmen. Mehr über dieses Phänomen erfahren Sie im Europäischen Windatlas (siehe Bibliographie im Handbuch).
Sehen Sie sich zuerst das Beispiel unter der Tabelle an, bevor Sie Daten eingeben, damit Sie verstehen, wie es funktioniert. Genauere und umfangreichere Angaben zu den Rauhigkeitsdefinitionen finden Sie im Abschnitt Einheiten.
Ein Beispiel
Werfen wir einen Blick auf die obige Tabelle. Es sind bereits 10 m/s in einer Höhe von 100 m eingegeben. Wir sehen, daß sich die Windgeschwindigkeit umso mehr verringert, je näher wir uns dem Boden nähern. Außerdem bemerken wir, daß dieser Geschwindigkeitsabfall in rauhem Gelände stärker ist.
Erinnern wir uns, daß der Energiegehalt des Windes mit der dritten Potenz der Windgeschwindigkeit steigt. In der Spalte mit Rauhigkeitsklasse 2 sehen wir, daß die Windgeschwindigkeit von 100 m bis 50 m um 10 Prozent abnimmt. Die Leistung des Windes reduziert sich aber auf das 0.93-fache, nimmt also um 27 Prozent ab (von 613 auf 447 W/m2).
Wenn wir die Windgeschwindigkeiten in weniger als 100 m Höhe von Rauhigkeitsklasse 1 und 2 vergleichen, erkennen wir, daß für eine gegebene Höhe die Windgeschwindigkeit in Klasse 2 immer niedriger ist.
Wenn wir eine Windkraftanlage in Rauhigkeitsklasse 2 bauen wollen, können wir uns überlegen, ob es sinnvoll ist, zusätzlich USD 15 000 für einen 60 Meter hohen Turm anstelle von 50 Meter zu investieren. Die Tabelle zeigt, daß wir dadurch um 3 Prozent mehr Windgeschwindigkeit und damit um 9 Prozent mehr Windenergie erhalten.
Wir können dieses Problem lösen, wenn wir mehr darüber erfahren haben, wie die Produktion von Elektrizität von der verfügbaren Windenergie abhängt. Wir werden darauf zurückkommen, wenn wir uns mit dem Leistungsdichte-Calculator und dem Wirtschaftlichkeits-Calculator vertraut gemacht haben.
Jetzt ist es aber höchste Zeit, den Windgeschwindigkeits-Calculator selbst auszuprobieren!
© Copyright 1997-2003 Verband der dänischen Windkraftindustrie
Letzte Änderung 3. Mai 2003
http://www.windpower.org/de/tour/wres/calculat.htm
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