Windkraft

Onshore: 1050 €/kW

Offshore: 2500-4000 €/kW

• solare Strahlungsenergie lokal unterschiedlich

• Energie/Wärmetransport vom Äquator zu den Polen

• Zirkulation aufgrund der Erdrotation

• Richtung der Wirbel auf den Halbkugeln untereschiedlich (Corioloskraft)

• lokale Strömung durch Hoch- und Tiefdruckgebiete

• Besonderheiten an der Küste:

  • See-Land-Briese

  • Temperaturunterschiede Land-Wasser

  • Land wird schneller erwärmt und kühlt schneller ab

• Kommunikation mit Flächeneigentümern, Kommunen, Gemeinden, Genehmigungsbehörden, Fachbehörden

• Beauftragung und Bewerten von Gutachten

• Planung und Optimierung der Park-Konfiguration

• Layoutplanung mit GIS & CAD

• Aufstellen von Finanzierungsplänen

• Teilnahme an Auschreibungen der BNetzA

• Networking

• Leistungsverzeichnisse

• Vermessungsarbeiten

• Bauleitung udn Baubegleitung

• Fläche: längere Rotoren —> größere Flächen

• Geschwindigkeit:

  • großer Einfluss, da 3. Potenz

  • Abhängigkeit von Bodenbeschaffenheit und Rauigkeit

    • möglichst hohe Anlage

    • möglichst freie Flächen

• Leistungsbeiwert

  • Abh. von Anzahl, Anordnung und Form der Rotoren

    
    

• Wind übt Kraft auf Gegenstände aus

• Widerstand ist von der Form abhängig

• resultierende Geschwindikgiet auf Basis der Wind- udn Bewegungsrichtung —> linear abh. Widerstandskraft

• schlechte Leistungszahl

• Enstehung einer Über- und Unterdruckseite —> Auftriebskraft

• Auftriebskraft > Widerstandskraft

• Fundament

• Turm

• Rotor: Rotorblätter, Nabe, Verstellmechanismen

• Gondel: Generator, Getriebe, Azimutverstellung

• Transformator

• Generatorvarianten

  • direkt gekoppelter Asynchrongenerator

  • doppelt gespeister Asynchrongenerator

  • elektrisch erregter Synchrongenerator mit Getriebe

  • Umrichtergekoppelter Synchrongenerator mit Permanenterregung und ohne Getriebe

  • Netzkopplung über Direktumrichter mit Permanenterregung und ohne Getriebe

• hauptsächlich direkt mit Netz verbundne

• Bidirektaler Energifluss zwischen Rotorkreis und Netz

• Über- und Untersynchroner Betrieb ist möglich

• Wirk- und Blindleistung können getrennt geregelt werden

• Umrichterleistung nur 30 % der Anlagenleistung

• Pitch Regelung

  • AKtive Änderung des Rotorwinkels

• Stall

  • Strömungsabriss bei großen Anströmwinkeln

  • keine Verstellung des Rotorblatts

• größere Turbungen sind finanzökonomisch günstiger, aber Leistung wird nicht wesentlich vergrößert

  • da größere WEA auch größeren Abstand benötigen

• WEA Höhe verdoppeln —> nur 30 % mehr Leistung

• Abstand von WIndrädern= 5*D

  
  

• Volllaststunden

• Leistung

• Komponenten

• Kosten

• weitere Belastungen: Seegang, Eis, Moorung, Salzwasser

• Netzanschluss

• Anträge beim Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie

• 12 Seemeilen-Zone

• meisten Projekte über 30 km von Land entfernt

• geschützte Gebiete wie Wattemeer tabu

• Begrenzung: Schifffahrt, milit. Sperrzonen, Pipelines

• geringere Nabenhöhe

• für Aufbau: Jack-up-Schiffe

• hohe korrosive Wirkung des Meerwassers

• Tragestruktur:

  • erforderliche Höhe der Gründung abhängig von Wassertiefe

  • max. Spannungszustände

  • Eigenfrequenz

  • Beschaffenheit Meeresboden und Tragfähigkeiten

  • Gewicht

  • Auflagen für Umweltschutz

• schwimmende Fundamente

• noch Forschungsstatus

• bei mehr als 60m Tiefgang

• Tensions-Leg-Platform: Plattform mit Seilen in Meeresboden fixiert

• Halbtaucher Plattform: mehreckige Gerüste aus Stahl mit Wassertanks

• aktuell doppelt so teuer wie herkömliche Technik

• geringe Anzahl an Jahresvolllaststunden

• können nicht so viel CO2 einsparen wie beim Herstellungsprozess ausgestoßen

• Kosten: 1000-3000 je kW Nennleistung

• Anlagen < 10m: genehmigungsfrei

• am Seil

• Vorteile:

  • mehr Regionen hinsichtlich Windenergie nutzbar

  • mehr Volllaststunden

  • höherer Energieertrag

  • weniger Materialkosten

  • mobile Anlage

• EnerKite/Skysails

  • wird über Seile in Luft geblasen

  • bewegt sich in 2 Phasen zyklisch durch die Luft

  • an Seilwinde befestigt —> dreht sich —> treibt Generator an

  • Phase 1

    • Drache wird über spezifsiche Lenkeinrichtung schleifenförmig in Luft bewegt

    • erzeugt elektrische Energie

  • Phase 2

    • kurze Rückholphase

    • Nutzung der erzeugten Energie

    • Prozess startet von vorne