Ein Leser möchte wissen wie die Nennleistung der Serkenroder Weltmeisteranlagen von 5,3MW bei 158m Rotordurchmesser errechnet wird.

Vereinfacht geht es wie folgt : Wir berechnen die durchströmte Fläche: 158m x 158m * π/4 = 19.607 qm

Die Nennleistung wird in der Regel bei einer Windgeschwindigkeit von 12m/s angegeben. Das entspricht 43,2km/h und ist damit für die tatsächlichen Bedingungen irrelevant. Aber man erhält so natürlich hohe Werte und kann zeigen wie „grün“ die Technologie ist. Dagegen sind die Verbrauchsangaben für Autos geradezu reinste Wahrheit 😉

Wir berechnen also die im Wind enthaltene Energie bei 12m/s

Pkin= 0,5 * 19.607 m2 * 12m/s *12m/s *12m/s *1,22kg/m3

Und erhalten 20.667.347 kg*m2/s3 und das sind ca. 20,667 MW.

Dieser Wert entspricht der gesamte Bewegungsenergie des Windes. Würde diese komplett umgesetzt, d.h. dem Wind jede Bewegungsenergie entnommen, wäre die Windgeschwindigkeit hinter der Turbine = 0.

Nun werden die betrachteten Anlagen aber mit einer Nennleistung von 5,3MW angeben.

Wir folgern daraus, dass die Anlagen in der Lage sind von den gut 20MW „nur“ gut 5MW zu nutzen.

Grund dafür sind unterschiedliche Wirkungsgrade die den Leistungsbeiwert ausmachen.

Bei den GE 5.3 158 die in der Planung in Serkenrode vorgesehen sind ergibt sich damit ein Leistungsbeiwert

cp = 5.300/20.667 also 0,25.

Das heißt unter den gegebenen Bedingungen (v= 12m/s) werden ca. 25% der im Wind enthaltenen kinetischen Energie in elektrische Energie umgewandelt.

CP ist natürlich nicht über alle Windgeschwindigkeiten konstant. Was wirklich die Turbine bei „normalen“ Geschwindigkeiten und typischen Strömungsbedingungen über dem Wald leistet, können wir daher zurzeit nur abschätzen. Vielleicht bleiben 1,2MW elektrische Leistung bei 6m/s und einem cp von 0,46 übrig. Genauere Auskünfte gibt es erst dann, wenn das Datenblatt der „Weltmeisterturbine“ öffentlich zugänglich ist. Wir haben auf jeden Fall bisher nichts Näheres gefunden. Es wäre nett, wenn uns jemand die Daten besorgen könnte;-).