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Windenergie, © IWR

Windenergie-Technik

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Allgemeine Infos zur Windenergie-Technik


Windkraftanlagen entziehen dem Wind kinetische Energie. Je nach der Anordnung der Drehachse des Windkraftkonverters unterscheidet man zwischen Horizontal- und Vertikalachsenrotoren. Am Markt durchgesetzt haben sich dreiflügelige Horizontalachsen-Windenergieanlagen. Abweichende Konstruktionsformen wie z.B. der Darrieus-Typ (WEA mit vertikaler Achse) oder der Einflügler Monopteros haben dagegen keine Bedeutung auf dem heutigen Anlagenmarkt.

Anhaltendes Anlagenupscaling
Seit den Anfängen der kommerziellen Windenergienutzung in Deutschland gegen Ende der 1980er-Jahre hat die Windindustrie in einem kontinuierlichen Upscalingprozess immer größere und leistungsfähigere Windenergieanlagen entwickelt. Seitdem ist die WEA-Leistung von 50 - 100 kW auf mittlerweile serienreife Konverter mit Leistungen von 5 MW und mehr angestiegen. Nabenhöhen von 100 m und mehr sind Stand der Technik. Mittelfristig ist bei anhaltendem Anlagenupscaling von einer weiteren Zunahme der Leistung auszugehen. Das Haupteinsatzgebiet der Multimegawattanlagen wird in den nationalen und internationalen Offshore-Standorten gesehen.

Leistungskennlinie und Leistungsbegrenzung


Die Windgeschwindigkeit geht mit der dritten Potenz in das Leistungsvermögen einer Windkraftanlage ein. In der Praxis sind anlagenspezifische Leistungskennlinien verfügbar. Diese geben an, bei welcher Windgeschwindigkeit eine bestimmte Leistung erzeugt wird. Die Leistungsabgabe einer Windenergieanlage beginnt oberhalb der sogenannten Anlaufwindgeschwindigkeit (bei 1,5 MW-WEA ca. 3,5 m/s in Nabenhöhe). Bis zum Erreichen der Nennwindgeschwindigkeit (ca. 11 - 15 m/s in Nabenhöhe) nimmt die abgegebene Leistung zu. Aus Sicherheitsgründen schalten WEA bei Sturmwindgeschwindigkeiten automatisch ab.

Die Leistungsbegrenzung bei höheren Windgeschwindigkeiten erfolgt entweder per Pitch-, Stall- oder der sog. aktiven Stall-Regelung. Während die Leistungsaufnahme bei der Pitch-Regelung über eine variable Verstellung des Rotorblattwinkels erfolgt, ist das Rotorblatt bei der Stallregelung starr mit der Drehachse verbunden. Die Leistungsbegrenzung erfolgt konstruktionsbedingt bei einer bestimmten Windgeschwindigkeit per Strömungsabriss. Bei der aktiven Stall-Regelung kann wie bei der Pitch-Regelung der Rotorblattwinkel verstellt werden. Im Unterschied dazu wird der Anstellwinkel der Rotorblätter bei Nennwindgeschwindigkeit jedoch erhöht, um den Strömungsabriss zu erzeugen. Im Unterschied zur einfachen Stall-Regelung bietet die aktive Ausführung die Möglichkeit zur genaueren und kontrollierteren Leistungsabgabe.

 

 

News - Windenergietechnik

 

08.12.2017, 11:26 Uhr
Forscher entwickeln Rotorblätter der nächsten Generation

Münster - Die Rotorblätter einer Windkraftanlage sind bei einer vollen Umdrehung wegen der ungleichmäßigen Windbedingungen in Bodennähe und in der Höhe starken Lastwechseln ausgesetzt. Forscher entwickeln nun Rotorblätter der nächsten Generation, die sich den Belastungen anpassen können. Weiter ... (iwr)

05.12.2017, 08:12 Uhr
Siemens Gamesa baut Wärmespeicher für Windenergie

Zamudio, Spanien / Hamburg - Als neu formierter Windenergie-Riese ist Siemens Gamesa bislang in erster Linie als Hersteller von Windenergieanlagen im Markt aktiv. Im Unternehmen laufen aber auch vielversprechende Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten auf dem Gebiet neuer Energie-Speichertechniken. Weiter ... (iwr)

01.12.2017, 12:54 Uhr
Tesla nimmt weltgrößte Batterie in Betrieb

Adelaide, Australien – In Australien hat Tesla gemeinsam mit Neoen die größte Lithium-Ionen-Batterie der Welt in Betrieb genommen. Die selbstgesteckte 100-Tage-Frist zur Errichtung der Batterie hat Tesla nochmals deutlich unterboten. Weiter ... (iwr)

01.12.2017, 08:07 Uhr
Weltweit erste schwimmende Windfarm erhält Speicher

Peterhead, Schottland – Erst vor Kurzem wurde in Schottland der erste schwimmende Windpark der Welt in Betrieb genommen. Nun erhält die innovative Offshore-Windfarm einen besonderen Energiespeicher. Weiter ... (iwr)

30.11.2017, 08:12 Uhr
Siemens Gamesa stellt neue Windturbinen vor

Amsterdam – Der neue Windenergieriese Siemens Gamesa hat zwei neue Turbinen vorgestellt, je eine für den Onshore- und für den Offshore-Sektor. Es sind die ersten neuen Anlagen, die das erst im April dieses Jahres vollständig zusammengeführte Unternehmen als integrierter Konzern an den Markt bringt. Weiter ... (iwr)

27.11.2017, 11:21 Uhr
Senvion-Konsortium strebt 10 MW Offshore-Windturbine an

Hamburg – Ein Konsortium unter Federführung des Hamburger Windenergieanlagen-Herstellers Senvion will eine robuste, zuverlässige Offshore-Windenergieanlage der nächsten Generation im Leistungsbereich von über zehn Megawatt (MW) entwickeln. Die Partner hoffen auf Unterstützung durch öffentliche Gelder. Weiter ... (iwr)




 

 
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