Windkraft...Technisches Potenzial erneuerbarer Energien Gesamtenergiebedarf 2 06.07.2016 Windkraft...

WindkraftVorlesung Erneuerbare EnergieträgerLehrgang Energiemanagement Recht-Technik-Wirtschaft

Puntigam Rupert

Technisches Potenzial erneuerbarer EnergienGesamtenergiebedarf

06.07.2016 Windkraft – Puntigam Rupert2

Elektrische Energie

Windenergie hatneben PV und Geothermiedas größte Potenzial – die derzeitige Nutzung ist vernachlässigbar

Vorlesungsinhalt

1. Geschichte der Windenergienutzung2. Windleistung und Betz´sches Gesetz3. Windkraftkonverter Bauformen4. Zukunftspotenzial – Entwicklungstrends

Windenergie - Geschichte die Anfänge

Windenergie - Geschichte in Europa

Windenergie - Geschichte erstmals Strom

Windenergie – Warum, woher, wieviel

Windrichtungsbezeichnung von wo her er bläst.

Wind = Sonnenenergie und Rotationsenergie der Erde

http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Datei:Globale_zirkulation.jpg

Windenergie – Standortwahl

Windenergie – was steckt drinnen

Windenergie – Antriebsläufer

Windenergie – Betzsches Gesetz

Windenergie – Jahresproduktion

Windenergie – Typen (aktiv / passiv)

Windenergie – Typen Antriebsläufer

Windenergie – Typen 4

Windenergie – Warum Schnellläufer?

Windenergie – der Kompromiss

Windenergie – Antriebsstrang

Gewicht Generator~200t

GewichtAntrieb~300t

Windenergie – Gondel

Gewicht einerGondel ~100t

Gewicht desTurms mehrere100 bis 1000teTonnen

Windenergie – Antriebsläufer

Gewicht einesRotorblattes ~25t

Windenergie – Generatortypen

Windenergie & Seltenerdmagnete

Vorkommen von Bodenschätzen, die mit heutiger Technik rentabel förderbar sind, werden als "Reserven",die Gesamtvorkommen als "Ressourcen" bezeichnet.

Windenergie &Seltenerdmagnete

China nutzt sein derzeitiges Monopol !

RePower 5M

| |06.07.2016 Windkraft – Puntigam Rupert27

Windenergie – Rotordesign

Windenergie – Drehzahlregulierung

Windenergie – Nachführung und Drehzahlregulierung

Windenergie – Westeuropa & Deutschland

Wo und Wer installiert Windkraftanlagen ?Weltweites Windkraftpotenzial bis 2020 [GW]

Windenergie – Fundamentierung & Kostenanteile

Fundamente

Beton-Kubisch / Monopile / Tripot / Jacket

Windkraft –Größendimmensionen

Volllaststundenverteilungè Trend Offshore

Offshore

Windkraft Masterplan (OÖ)

Übung „Sinnhaftigkeit Kleinwindkraft“

Berechnung Kleinwindkraft für Siedlungen…unter Vergleich 10m zu 100mα= 0,3è v100m = 2 * v10mda PWKA ~ v³ è Nur 1/8 der Leistung !Wo liegen die Anlaufgeschwindigkeiten ?Vollaststunden: Klein WKA: ca. 300h (Siedlung) bis 1000h (gute Lage)

Groß WKA: Österreich ~ 2000h Offshore ~ 3000hKosten: Klein WKA ~ 3000 €/kW Groß WKA ~ 1,5 Mio€ / MWErtrag ist somit sicher < 1/20 bei doppeltem spez. Invest

Windkraft Kosten und Lernkurve

Großwindkraft-Investkosten<1Mio€/MW

Kostenaufteilung und Weiterentwicklung

Weiterentwicklungsthemen Windkraft

Nachahmung der Natur

Windenergie – Aufwindkraftwerke?

Windenergie – Auftriebskraftwerk

Glas- / Photovoltaikabdeckung

Windenergie – Fallwindkraftwerk

Windenergie – Windstrudelkraftwerk

Windenergie – Vortex Engine

Windenergie – Airbone – Kites & Co

Wesentlichsten aktuellen Themen der Windkraft

Übungen Windkraftleistung1. Bauer Energiewirt besitzt eine WKA mit einem Rotordurchmesser von 60 m. Du bietest ihm an,

auszurechnen wie hoch die tatsächlich durch den Rotor entzogene Leistung (Pw) ist.- Zur Vereinfachung mittlerer atmosphärischer Luftdruck auf Meeresspiegelhöhe = 1013,25 hPa.- Die Umgebungstemperatur beträgt 10°C,- Annahme die Windgeschwindigkeit weit vor dem Rotor beträgt relativ konstant 10m/s (v1), im Rotor

beträgt die Windgeschwindigkeit ca. 6,2 m/s (v2) und hinter dem Rotor 4 m/s (v3).

2. Deine WKA hat einen Rotordurchmesser von 80m.- Die momentane Luftdichte ρ hast du bereits ermittelt, sie liegt bei 1,2 kg/m³- Du konntest nur die Windgeschwindigkeit v1 weit vor dem Rotor ermitteln. Sie liegt bei 7 m/s.- Du weißt aber, dass deine Anlage einen Leistungsbeiwert Cp von 0,50 haben soll.

Wie groß ist die tatsächlich durch den Rotor entzogene Leistung (Pw) ?

3. Wie viele Quadratmeter sollte der Rotor eines kleinen Windrades abdecken, um bei einer Luftdichte von1,2250 kg/m³ und einer Windgeschwindigkeit von 3 m/s eine theoretisch nutzbare Leistung des Windesvon 20 Watt zu erhalten?

Übung Windgeschwindigkeit & Betz´sches Gesetz4) Windgeschwindigkeiten werden üblicherweise in 10 m Höhe gemessen. Berechnen Sie die

Windgeschwindigkeit in 70 m, 105 m und 140 m Höhe, unter der Annahme, dass die Messung von 8 m/sa) auf dem Meerb) Weidelandschaft mit einzelnen Bäumenc) in einem dichten Walddurchgeführt wurde.

5) Errichtung einer Nordex N80/2500 kW(Leistungskoeffizent nach Tabelle)Am Standort beträgt die durchschnittlicheWindgeschwindigkeit in Nabenhöhe im Schnitt 7 m/s.Gegeben ist eine Rayleigh-Verteilung.

a) Zeichnen Sie die Leistungskurve der Windkraftanlage. Der Rotordurchmesser derNordex N80 beträgt 80 m. Nutzen Sie für die Luft eine Dichte von 1,226 kg/m³.

b) Berechnen Sie mit Hilfe der gegebenen Tabellen die jährliche Strommenge derWKA (MWh). Mechanische Verluste und Generatorverluste werden vernachlässigt.

c) An einem anderen Standort beträgt die durchschnittliche Windgeschwindigkeit 9 m/s.Berechnen Sie ebenfalls die jährliche Strommenge und vergleichen Sie.

6) Beweisen Sie das Betz’sche Gesetz!

Windkraft...Technisches Potenzial erneuerbarer Energien Gesamtenergiebedarf 2 06.07.2016 Windkraft...

Documents

Transcript of Windkraft...Technisches Potenzial erneuerbarer Energien Gesamtenergiebedarf 2 06.07.2016 Windkraft...

Windkraft anlagen

Windkraft Gerolsbach-Baufortschrittgerols01.bn-paf.de/wp-content/uploads/2017/02/2016...Windkraft Gerolsbach-Baufortschritt 17.10.2015: Tag der offenen Baustelle WKA 2. Windkraft Gerolsbach-Baufortschritt

energie aus windkraft: lösungen für strom- und ...€¦ · Energie: • Windkraft • Wasserkraft • Photovoltaik • Atomenergie • Konventionelle Wärmekraftwerke • Öl &

Wasserwirtschaftliche Anforderungen an Windkraft- anlagen ... · Wasserwirtschaftliche Anforderungen an Windkraft-anlagen in Wasserschutzgebieten Dr. Bernd Leßmann, HLUG, Dezernat

KfW Mittelstandsbank Offshore Windenergie

Offshore-Windenergie Fachliche und technische ... · Offshore-Windkraft und Naturschutz ... Baubegleitendes Monitoring EnBW Baltic 1 Bau- und Betriebsmonitoring alpha ventus Genehmigungsverfahren

1 Windkraft Niederösterreich Eine quantitative Untersuchung für IG Windkraft Österreich.

Windkraft- forschung - German Aerospace Center€¦ · Windkraft- forschung Von der Luftfahrt in die Windenergie . Institut für Physik der Atmosphäre Das Institut für Physik der

Windenergie Report Deutschland 2011

„Metall mit Windenergie“

Windkraft auf der Büchenbronner Höhe

–kobilanzierung von Schweizer Windenergie

Special | Windkraft 2010 - PC Control...Title Special | Windkraft 2010 Author Keywords Beckhoff, Windkraft, Special, Windenergie, Windkraftanlagen, Windenergieanlagen, Windenergietechnik

Windkraft und Vogelschutz

ARBEITSHILFE Regionalplanung und Windenergie

Faktencheck Windenergie

Experten informieren über Windkraft

Referat Windkraft - holger-haas. · PDF fileReferat Windkraft ­ 1 ­ Windkraft als Energielieferant Werner ­von ­Siemens Fachschule für Technik Ein Projekt von Holger Haas, Mike

Wümme Report vom 06.07.2016

Windenergie Handbuch

Referat Windkraft - holger-haas. · PDF fileReferat Windkraft 1 Windkraft als Energielieferant Werner von Siemens Fachschule für Technik Ein Projekt von Holger Haas, Mike