Vergleichen Sie verschiedene Windkraftanlagen an Hand ZERTIFIZIERTER Jahreserträge!

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Beispiel für 10 kW Anlagen mit vergleichbarem Rotordurchmesser bei 4,0 m/s:
Mit Asynchrongenerator und zwei Rotorblätter: ca. 16.000 kWh, mit Synchrongenerator und drei Rotorblättern: ca. 24.000 kWh *

Windenergieanlage, Windturbine 10kW, Windkraftanlage 15kW, Windrad 20kW

Schwachwindanlage 10 kW**

Extra großer Rotordurchmesser 13,2 m

Mehr als 250x in Betrieb

Jahresertrag gemäß Zertifizierung:
bei 5,0 m/s 37.360 kWh*
bei 6.0 m/s 47.000 kWh*
 
Windenergieanlage 25 kW, Windturbine 20 kW, Windanlage 30 kW, Windkraftanlage 25 kW, Windrad 20 kW

Windkraftanlagen

20 kW, 25 kW und 30 kW

Mehr als 1.000 Anlagen in Betrieb!

Spezielle Varianten
für Schwachwind mit bis zu 300 m²
für Starkwind mit 200 m² überstrichener Rotorfläche

Beispiele für Jahreserträge gemäß Zertifizierung:
bei 5,0 m/s 60.000 kWh bis 100.000 kWh*
bei 6,0 m/s 84.000 kWh bis 130.000 kWh*
 
horizontale Windenergieanlage, 50kW, 60kW Nennleistung, Landwirtschaft, Gewerbe

Mittlere Windanlagen

mit 50 kW, 60 kW und 100 kW

Mehr als 300 Anlagen in Betrieb!

Spezielle Varianten
für Schwachwind und Starkwind
mit bis zu 615 m² überstrichener Rotorfläche

Jahresertrag gemäß Zertifizierung:
bei 5,0 m/s 164.000 bis 210.000 kWh*
bei 6.0 m/s 198.000 bis 253.000 kWh*

Entscheidende Kriterien bei der Auswahl und dem Vergleich von Windkraftanlagen:

Auswahl des Anlagentyps:

1. Rotordurchmesser / überstrichene Rotorfläche
Die Windenergie errechnet sich aus der Windgeschwindigkeit in der dritten Potenz und der überstrichenen Rotorfläche!
P = Wirkungsgrade * ½ * rho * A * v³ mit: Dichte der Luft rho, Rotorfläche A und Windgeschwindigkeit v
Bildhaft: Nur was man der Hauptwindrichtung an Fläche bietet, kann geerntet werden!

Wie bei Großwindanlagen entscheiden primär die überstrichene Rotorfläche und Nabenhöhe über den Ertrag. Hersteller von Großwindanlagen verwenden daher in Ihrer Typenbezeichnung primär den Rotordurchmesser und sekundär die Nennleistung. Bsp: Enercon e126 oder Nordex N117 / 2400.

Die Nennleistung ist nur eine Herstellerangabe, die hinsichtlich Marketing und evtl. maximaler Leistung gewählt wird.
Sie geht NICHT in die Berechnung des Ertrags ein. Die Leistungskurve (siehe weiter unten) ist entscheidend für den Ertrag.

Grobe Einstufung in Abhängigkeit von der örtlichen Windgeschwindigkeit im Jahresdurchschnitt (auf Nabenhöhe):

** Schwachwindanlagen:
überstrichene Rotorfläche zu Generator größer: 10 m² pro kW
ausreichend ab 3,5 - 4 m/s
gut - befriedigend ab 4 - 5 m/s
sehr gut - gut ab 5 - 6 m/s

Starkwindanlagen: Generator zu überstrichene Rotorfläche: kleiner 7 m² pro kW
befriedigend bis ausreichend ab mindestens 5,5 m/s

Im Süddeutschen Binnenland bei Ausnutzung der maximale erlaubten Rotorfläche von 200 m² für kleine Windkraftanlagen und die Schwachwindbedingungen maximal ein leichter Generator mit 15 bis 20kW sinnvoll. In bergigen, windstarken Gebieten stellenweise bis 30 kW.

Wirtschaftlichkeit: Im Vergleich zu Starkwindanlagen mit kleineren Rotoren ermöglichen Schwachwindanlagen einen höheren Eigenverbrauchsanteil. Durch den besseren, gleichmäßiger verteilten Ertrag ist ein direkter Verbrauch wahrscheinlicher als bei Starkwindanlagen, die gute Erträge nur bei Sturm bringen. Dadurch ergibt sich für Schwachwindanlagen ein günstigeres Preis-Ertrags-Verhältnis und damit eine höhere Wirtschaftlichkeit.

2. Rotor-Typ / -Design / -Effizienz
Pitch-Rotorblattverstellung wie bei Großwindanlagen bietet mehrere Vorteile hinsichtlich Ertrag und Betrieb.
  • Leistungsoptimierte Geschwindigkeitsregelung - höherer Ertrag
  • Maximale, schonende Sturmsicherung
  • Hohe Effizienz über breiten Windgeschwindigkeitsbereich
  • geringere Kräfte, dadurch u.a. verlängerte Lebensdauer

3. Rotorblätter: Anlagen mit drei Rotorblättern sind effizienter und laufruhiger als mit zwei Rotorblättern.
4. Nabenhöhe: Je höher desto höhere Windgeschwindigkeit und desto geringere Turbulenzen.
5. Antriebsstrang: Direkt oder mit Getriebe
6. Generatortechnik: Asynchron-Generatoren mit Getriebe sind besonders bei den Windbedingungen in Bodennähe deutlich weniger effizient als Anlagen mit PM-Synchrongenerator.
Asynchronanlage laufen mit konstanter Drehzahl. Dadurch beginnt die Energieerzeugung später als bei den drehzahlvariablen Anlagen mit Synchrongenerator.
7. Elektrische Umrichter
8. Parametrierung der Elektrik in Hinsicht auf die Anlage und den Standort

Leistungskurve:
Lassen Sie sich nicht von einer geringen Anlaufgeschwindigkeit blenden.
Bei unter 3 m/s ist die Windenergie sehr gering und nicht wirtschaftlich nutzbar.
Entscheidend ist die Leistungskurve im Bereich 4 bis 10 m/s. Windgeschwindigkeiten über 15 m/s sind in Deutschland nur selten und tragen an über 95% der Standorte zu weniger als 2% des Jahresertrags bei. Ausnahmen finden sich nur direkt an der Nordseeküste.

Auswahl der Anlagengröße:
Wie hoch ist IHR jährlicher Eigenstromverbrauch? Betrieb? Privat?
Für die Auswahl der Anlage bedeutet dies, im Gegensatz zur Photovoltaik-Anlage mit Einspeisevergütung: Nur so groß wie nötig und nicht so groß wie möglich.

Vertikale Windkraftanlagen
Diese haben prinzipiell einen geringeren Wirkungsgrad als horizontale Windanlagen. Der Ertrag ist ein vielfaches geringer gegenüber horizontalen Windkraftanlagen mit großem Rotor. Vertikale Windräder empfehlen wir nur für Marketingzwecke, wo der Ertrag unwichtig ist!

* Jahresertrag nur zur Information. Angaben der Hersteller. Ohne Gewähr.
Tatsächlicher Jahresertrag abhängig von Standort- und Windbedingungen