Man muss nicht weit zurück schauen um die Wirklichkeit der deutschen Energiewende zu begreifen.

Am 19.11. gab es Deutschlandweit eine stürmische Nacht. Das Resultat: Die bestehenden Windkraftanlagen erzeugten 31,5GW Strom und damit mehr als die Hälfte des Bedarfs.

Genau 24 Stunden später – produzierten die gleichen Windturbinen lediglich 0,83GW.

Wenn wir nicht sprunghaft die Reserven aus Kohlekraft, Kernenergie und Gas hochgefahren hätten, wäre die Nacht am 20.11. geschichtsträchtig als „German Blackout“ in Erinnerung geblieben. Hätten uns nicht auch noch die tschechischen Braunkohle- und Kernkraftwerke massiv gestützt, wäre es nicht so geräuschlos abgegangen.

Daten : Frauenhofer Institut klick

Die Planung aus Kernenergie und Kohle auszusteigen und nicht zumindest deutlich in Gas zu investieren zündelt an der Substanz der deutschen Energiesicherheit. Aber wir – klar wir brauchen keinen Dreisatz und Physik haben wir abgewählt. Wenn wir unser Geld für immer mehr Windturbinen verpulvern, werden windstille Nächte zum Alptraum.

Wie wusste schon Wilhelm Busch:

Aus der Mühle schaut der Müller,
der so gerne mahlen will.
stiller wird der Wind und stiller,
und die Mühle stehet still.

So geht’s immer, wie ich finde,
rief der Müller voller Zorn.
Hat man Korn, so fehlt’s am Winde,
hat man Wind, so fehlt das Korn.

nur so der maximale Profit erzielt werden kann.

Um das zu verstehen, versuchen wir so einfach wie möglich die Physik, die hinter dem Prozess steht zu erklären.

Wir beschränken uns hier auf die Höhe in der die Flügel zusammenlaufen (Nabenhöhe) und der Flügellänge.

Die Höhe hat 3 Gründe:

Die Windturbinen benötigen eine gleichmäßige (laminare) Strömung. Oberhalb von Bäumen oder in der Nähe von Hindernissen ist die Strömung aber oft gestört (turbulent). Daher ist ein möglichst hoher Abstand vor allen in Waldgebieten nützlich.

Je höher man baut umso höher ist die mittlere Windgeschwindigkeit. Im Gebiet um Serkenrode ist ein solches typisches Geschwindigkeitsprofil:

Höhe 100m = 6m/s    

Höhe 150m 6,75m/s      

Höhe 200m = 7,25m/s   m/s =(Meter pro Sekunde).

Was auf den ersten Blick als kaum unterschiedlich daherkommt, hat aber in der Leistung der Anlage einen wesentlichen Einfluss. Denn die Leistung ist in der dritten Potenz abhängig von der Windgeschwindigkeit.

Und dann werden aus 17% höherer Windgeschwindigkeit wundersame 43% mehr Windleistung. Und das ist bares Geld!

Und dann noch etwas ganz triviales. Bei den geplanten Flügellängen benötigt man Höhe damit man genug Bodenabstand beim Durchlaufen des unteren Punktes hat.

Stellen wir uns einfach mal vor, man würde die Flügel an eine der drei „Babyanlagen“ oberhalb von Schöndelt anbringen. Die haben Nabenhöhen von 70,5m und 77,7m.

Wenn man da die Flügel von 85m (letzter Planungsstand von Ende Sept.2019) anbringen würde wäre das Windturbinenleben nach einer drittel Runde schon vorbei und die Flügel steckten im Dreck. Nun ja mir fällt kein besserer Vergleich ein, aber das macht so viel Sinn wie zum Beispiel Brücken mit nur einem Ende.

Aber dann gibt es noch einen Wermutstropfen für die Natur und die Investoren, wenn es so hoch hinaus geht. Auch hier hilft die Physik. Am Boden der Windturbine muss ein Drehmoment aufgenommen werden. Und diese Drehmoment ist das Produkt aus Kraft und Höhe. Mit der Kraft beschäftigen wir uns im zweiten Teil wenn es um die Flügellänge geht.

Es bleibt festzuhalten, dass das aufzunehmende Drehmoment mit der Höhe steigt- und damit die Masse die als Fundament in die Sauerländer Erde gebuddelt wird.

Nun zur Flügellänge.

Da hat sich in den letzten Tagen bemerkenswertes abgespielt. Bis Mitte September liefen die Planungen noch mit einem Rotordurchmesser von 158m. Dann in den Planungen Ende September tauchen plötzlich  bei der Mehrzahl der Anlagen 170m auf. Und auch das hat mehr Auswirkungen auf den Profit als es zunächst aussieht. Denn die Nutzfläche steigt hiermit von

158m x 158m x0,785 = 19597qm auf

 170m x 170m x 0,785 = 22687qm und damit um 16%.

Und dazu der Vergleich gegenüber den aktuellen Schöndelter „Babyanlagen” mit 43,7m Durchmesser:

43,7*43,7*0,785= 1500qm.

Damit ist die geplante Rotorfläche 15x (fünfzehn mal) größer als heute in Schöndelt.

Und das ist, – na ihr wisst es schon – bares Geld für die Investoren und Profiteure.

Nun haben wir auch schon fast alles zusammen um die Windleistung berechnen zu können. Was noch fehlt ist die Dichte der Luft. Und die ist ca. 1,2kg/m3. Wer hätte das gedacht. Ein Würfel mit der Kantenlänge von 1m Luft wiegt 1,2kg!

Somit bleibt als Berechnung der Windleistung die Formel:

Windleistung= 0,5 * Dichte Luft *Rotorfläche * Windgeschwindigkeit * Windgeschwindigkeit * Windgeschwindigkeit

Um letztendlich die abgeführte elektrische Leistung zu berechnen, wird die Windleistung um diverse Wirkungsgrade reduziert. An der Steckdose kommt schließlich nur ein Bruchteil der Windleistung an.

Und was bedeuten die größeren Flächen und größeren Kräfte – natürlich noch größere Fundamente.

Auch wenn diese Zusammenstellung stark vereinfacht, hoffen wir, dass jeder die Zusammenhänge nach dem

warum so hoch und

warum so große Flügel nachvollziehen kann.

Es geht halt um viel Geld in den Taschen weniger auf Kosten vieler.

Die politische Aussage, dass man ja noch später über eine Höhenbegrenzung entscheiden kann, ist in diesem Zusammenhang bemerkenswert. Warten wir mal ab, ob der Rat der Gemeinde Finnentrop seinen Beschluss mit der Begrenzung auf 100m zurücknimmt und wie weit er dann den Investoren noch entgegenkommt.