Hindernisse im Wind
Diese Aufnahmen wurden an einem Küstenstandort gemacht, der Wind kommt hier von rechts. Dabei erkennt man ein interessantes Phänomen:
Windkraftanlagen hinter Bäumen
Eigentlich würden wir erwarten, daß die rechte Windkraftanlage (welche direkt im Wind steht) zuerst starten müßte, wenn Wind aufkommt. Man sieht jedoch, daß diese Anlage steht, während die Windgeschwindigkeit ausreicht, um die beiden anderen Anlagen zu drehen. Der Grund dafür ist der kleine Wald vor dem Standort, welcher insbesondere die rechte Anlage abschirmt. Bei solchen Bedingungen wird die Jahresproduktion vielleicht um durchschnittlich rund 15 Prozent reduziert sein, und im Fall der rechten Windkraftanlage sogar noch stärker.(Der Abstand zwischen den Windkraftanlagen beträgt ungefähr fünf Rotordurchmesser, und die Entfernung von der ersten Anlage zum Wald liegt ebenfalls in dieser Größenordnung. Die Anlagen scheinen nur sehr eng beisammen zu stehen, weil diese Aufnahmen aus einer Entfernung von circa einer Meile mit dem Äquivalent eines 1200mm-Objektivs an einer 35mm-Kamera gemacht wurden).

Seitenansicht eines von Wind umströmten Hindernisses. Beachten Sie die ausgeprägten Turbulenzen auf der Leeseite
Die Umströmung eines Hindernisses Hindernisse im Luftstrom wie z.B. Gebäude, Bäume, Felsformationen etc. können die Windgeschwindigkeit beträchtlich herabsetzen und bilden in ihrer Umgebung oft Turbulenzen.
Die Skizze zeigt den Verlauf einer typischen Umströmung eines Hindernisses: die vertikale Ausdehnung des turbulenten Bereichs kann bis zu dreimal so hoch sein wie das Hindernis selbst. Die Turbulenzen sind hinter dem Hindernis ausgeprägter als vor ihm.
Deshalb ist es am besten, größere Hindernisse in der Nähe von Windkraftanlagen zu vermeiden; besonders dann, wenn sie sich auf der Luvseite in der Hauptwindrichtung befinden, also vor der Anlage.
Draufsicht auf ein windumströmtes Hindernis.
Windgeschützte Zone hinter Hindernissen
Hindernisse verringern die Windgeschwindigkeit auf ihrer Leeseite (stromabwärts). Der Geschwindigkeitsabfall hängt von der Porosität des Hindernisses ab, d.h. wie luftdurchlässig das Hindernis ist. (Porosität ist definiert als die durchlässige Fläche dividiert durch die Gesamtfläche des im Wind liegenden Objekts).
Ein Gebäude ist natürlich solide und hat keinerlei Porosität, während ein einigermaßen durchlässiger Baum im Winter (ohne Blätter) mehr als die Hälfte des Windes passieren lassen kann. Im Sommer hingegen kann das Blattwerk sehr dicht sein und damit die Porosität vielleicht auf ein Drittel schrumpfen.
Der Bremseffekt eines Hindernisses für den Wind steigt mit der Höhe und Länge desselben. Klarerweise ist der Effekt in der Nähe des Hindernisses und in Bodennähe weit ausgeprägter.
Wenn Hersteller oder Planer von Windkraftwerken die Energieausbeute berechnen, berücksichtigen sie immer Hindernisse in der Nähe der Anlage, die z.B. weniger als 1 km entfernt in den dominierenden Windrichtungen liegen.
© Copyright 1997-2003 Verband der dänischen Windkraftindustrie
Letzte Änderung 29. Juli 2003
http://www.windpower.org/de/tour/wres/obst.htm
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