Windrad Wiki

Windrad A-Z für ihr Haus, ihren Garten oder ihren Betrieb

Was bedeuten Begriffe und Daten im Bezug zu Klein-Windkraftanlagen?
Hier finden sie die Antworten am Beispiel eines H 1000 Mini (Spalte 3)!

Akku = Batteriespeicher ≠ PV-SpeicherAkkus mit entsprechender Kapazität und Steuerung sind eine gute und effiziente Lösung zur Reduzierung der Stromkosten. Moderne Speicher für PV-System weisen jedoch eine limitierte Zykluszahl für Be- und Entladevorgänge auf. Diese Zykluszahl lieg meist bei 5000 – 6000 Ladezyklen. Hochgerechnet auf eine Be- und Entladung pro Tag ergibt dies eine zu erwartende Akku- Lebensdauer von ca. 13,5 bis 16,5 Jahren. Diesen Speicher noch zusätzlich für die Speicherung von Strom aus Windkraftanlagen zu nutzen ist daher keine gute Lösung, da die Anzahl der Ladezyklen bei Windkraftanlagen erheblich höher ist als bei PV-Anlagen. Es ist daher davon auszugehen, dass durch gekoppelte Windkraftanlagen die Lebensdauer der PV-Akkus wesentlich verkürzt würde! Daher empfehlen wir eine separate Speicherung in Nassbatterien (Blei-Akkus = LKW-Batterien) mit unbegrenzter Zykluszahl oder eine direkte Einspeisung ins Hausnetz über 3phasige oder 3 Stück einphasige Wechselrichter. Diese gekoppelt mit einem Smartmeter, d.h. einer intelligenten Einspeise-/Entnahme Strom-Überwachung kann erheblich effektiver sein als eine Speicherung.nur zur Info
AneometerMessgerät für Windgeschwindigkeit. Als Handgerät zur Messung der Windgeschwindigkeit z.B. an dem von Ihnen gewünschten Standort geeignet. Aber auch als Systemgerät eine optionale Ergänzung für einen guten Wind- Controller. Dieser kann damit bei Cut-Out Wind die Bremsung bzw. bei max. zulässigem Wind den Stopp der Turbine auslösen!optional erhältlich
Anmeldung (beim Netzbetreiber)Zur erfolgreichen Anmeldung einer Windenergieanlage bei ihrem Netzbetreiber werden mindesten folgende Nachweise benötigt:
+ Zertifikat für den Netz- und Anlagenschutz
+ Einheitenzertifikat
+ Technisches Datenblatt des Inverters
Ausnahmslos für alle netzgebundenen Anlagen erforderlich!
siehe auch „steckerfertige Anlagen“
wird von uns mitgeliefert!
Anzahl RotorblätterJe mehr, desto ruhiger und leiser sollte das Windrad sein. Windräder mit 2 Blättern sind daher u. E. nicht empfehlenswert. (Wir wissen von einem in der Nähe ansässigen Anwender, dass ein 2-blättriges Windrad aus deutscher Herstellung bei Windgeschwindigkeiten ab 6 Bft (ca. 40km/h = starker Wind) schon in 300m Entfernung zu hören war und dabei der ganze Dachstuhl vibrierte! Dieses Windrad wurde u.a. deshalb zwischenzeitlich wieder demontiert!)
Allerdings können zu viele Rotorblätter auch negativ sein, da ein in zu geringem Abstand folgendes Rotorblatt in den Turbulenzen des davor Drehenden wirkungslos wird!
5 Stück
ArbeitstemperaturWichtig für einen dauerhaften ganzjährigen Betrieb, sollte daher zu Ihrem Standort passen!-20°C bis +50°C
Ausgangsspannung <-> Eingangsspannung
(von Turbine bzw. Generator zu Wechselrichter)
Sie können aus der 3 phasigen AC-Ausgangs- Wechselspannung der Windkraftanlage (des Generators) berechnen, welche Eingangs- Gleichspannung DC der nachfolgende Wechselrichter haben sollte.
Die Formel lautet Vac = Vdc / 1,732 oder Vdc = Vac * 1,732
Wenn der AC-Ausgangsbereich des Generators beispielsweise 26– 52 V beträgt, sollte der DC-Eingangsspannungsbereich des Wechselrichters 45V–90 V betragen.
26V*1,732 =  45V       52V*1,732 =  90V
zur Info!
AuslegungszeitraumFür welche Betriebszeiten sind die Bauteile (bei Normalbetrieb und kurzzeitiger Maximalbelastung) dimensioniert? Entscheidend für die Lebensdauer eines Windrades!25 Jahre
AutarkiegradDer Autarkiegrad gibt an, wie viel Prozent des eigenen Energiebedarfs durch selbst erzeugte Energie gedeckt wird, ohne zusätzliche Energie aus dem öffentlichen Netz zu beziehen.
Zum Beispiel: Wenn ein Haushalt 100 % seines Energiebedarfs hat und 70 % davon durch eine eigene Windkraftanlage gedeckt werden, beträgt der Autarkiegrad 70 %. Das bedeutet, dass 30 % des Stroms weiterhin aus dem öffentlichen Netz bezogen werden müssen. Ein höherer Autarkiegrad bedeutet eine größere Unabhängigkeit von externen Energiequellen und eine höhere Eigenversorgung mit erneuerbarer Energie.
nur zur Info
Batteriespeicherkapazitätsiehe Berechnung
Bauform = WindradtypH mit horizontaler Achse -> klassische Bauweise, siehe HAWT
V mit vertikaler Achse -> moderne Bauweise, siehe VAWT
Darrieus Rotor, siehe Darrieus
Savonius Rotor, siehe Savonius
Beispiel H 1000 Mini
Beaufort SkalaDie Windskala nach Beaufort kann dazu genutzt werden, um ein Gefühl für den am geplanten Standort herrschen Wind zu bekommen. Den Arbeitsbereich von Kleinwindkraftanlagen haben wir in unserer Beaufort-Tabelle einmal rot umrandet. Die Investition in kleine Windkraftanlagen rechnet sich, nach unserer Erfahrung, erst ab einer durchschnittlichen Windstärke 3 aufwärts!nur zur Info
Berechnung -> Batteriespeicherkapazität in kWhmultipliziere Batteriespannung (V) mit Batteriekapazität (Ah) und Anzahl der Batterien! Zum Beispiel 2 Stück 12V Blei/Säure Kfz-Batterie mit je 80Ah (bei Nassbatterie nur 50% nutzbar, wegen Unterspannungsschutz)
12V * 80Ah * 2 * 0,5 = 960W = 0,96 kW
nur zur Info
Berechnung / Umrechnung -> Geschwindigkeit m/s in km/hmultipliziere m/s mit 3,6 ! m/s * 3,6 = km/hnur zur Info
Berechnung -> Umfangsgeschwindigkeitmultipliziere Rotordurchmesser (in Meter) mit Pi und Drehzahl (in UpM=RpM) pro Sekunde (Minute /60). Beispiel H1000 Mini bei Rotationslimit:
2m * 3,14 * 750 UpM / 60 = 78,5 m/s = 282,6 km/h
282,6 km/h
Betriebsspannung
z.B. 12V/24V o. 24V/48V o. 12-96V
Bei kleinen Windkraftanlagen verwendet man üblicherweise Spannungen die auch eine Speicherung in Batterien ermöglichen. Die Generatoren erlauben meist verschiedene Betriebsspannungen. Ein Generator 12V/24V könnte z.B. (mit 2 in Reihe geschalteten 12V Batterien) bei 24V die 2-fache Leistung im Vergleich zu 12V abgeben, aber der Rotor wird durch eine Spannungserhöhung nicht größer, kann somit auch nicht mehr Kraft entwickeln! Real halbiert sich daher die Stromstärke (A) -> Die tatsächlich abgegebene Leistung bleibt gleich! Eine Leistungsangabe von z.B. 300W/600W (bei 12V/24V) ist daher irreführend! Auch einstellbare Geräte sind daher eher Blendwerk!12V/24V
BremseinheitSollte elektrisch (Dump-Load) oder mechanisch/ hydraulisch sein. „Stall“ bedeutet Strömungsabriss, belastet die Bauteile und ist immer mit erhöhtem Lärm verbunden!elektrisch
Controller (Laderegler)
= Gleichrichter + Turbinen-Überwachung + Optimierung
Umwandlung von AC zu DC: Wandelt den vom Generator erzeugten Wechselstrom in Gleichstrom um. Gute Geräte überwachen die Windgeschwindigkeit (z.B. mittels externem Aneometer), Rotordrehzahl, Leistungsabgabe des Generators und Windrichtung (bei vertikalen Rotoren nicht erforderlich) und passt die abgegebene Leistung an die Batterie oder den Inverter an. Dadurch stellt der Controller sicher, dass die Windturbine jederzeit die korrekte Leistung erzeugt und bei Überlastung abgeschaltet werden kann. Manche Hersteller bieten statt eines Controllers lediglich Gleichrichter an. Diese haben keinerlei Überwachungs- und Optimierungsfunktion und sind daher keine gute und dauerhafte Lösung!
Leistungsoptimierung: Gute Geräte sorgen dafür, dass die maximale Leistung der Anlage genutzt wird, indem der sogenannte Maximum Power Point (MPP) ermittelt (Tracking) und gehalten wird.
optional erhältlich
Cut-In WindWindgeschwindigkeit bei der das Windrad startet zu produzieren -> je niedriger desto besser2,5 m/s = 9 km/h
Cut-Out WindWindgeschwindigkeit ab der Generator und/oder Controller überlastet werden kann und das Windrad gebremst werden sollte25 m/s = 90 km/h
Darrieus RotorEin Darrieus-Rotor ist eine Windturbine mit vertikaler Rotationsachse (VAWT, Vertikal Achsen Wind Turbine). Diese Rotorbauart hat den Vorteil, dass er unabhängig von der Windrichtung arbeiten kann. Darrieus-Rotoren starten je nach aktueller Blattposition nicht von alleine und benötigen einen separaten Antrieb, um in Bewegung zu kommen. Daher habe viele solcher Rotorblätter auf der Rückseite eine s.g. Anschiebe-Hilfe (z. B. Ausbuchtungen). Darrieus Rotoren arbeiten aerodynamisch, wie ein Flugzeugflügel werden quasi vom Wind gezogen und können extrem schnell werden. Diese sollten daher ab einer (Grenz-) Drehzahl gebremst werden.n. A.
Dump-LoadDump-Load (übersetzt „versenkte Last“, auch als Diversionslast oder Dummy-Load bekannt) ist ein wichtiger Bestandteil in der Steuerung von Kleinwindkraftanlagen. Sie dient zum einen dazu, überschüssige Energie abzuleiten, wenn die Batterien in einem Off-Grid-System voll sind und keine weitere Energie aufnehmen können. Eine weitere Funktion ist die Bremsung der Turbine bei erreichter Cut-Out Windgeschwindigkeit.
In solchen Systemen wird die überschüssige elektrische Energie, die nicht mehr gespeichert werden kann, oder die zur Bremsung verwendet wird, zu einer externen Last wie einem Heizwiderstand umgeleitet. Dies verhindert, dass die Windturbine oder der Generator überlastet wird und schützt das System vor Schäden
bei unseren Produkten ein Teil des Controllers
Eingangsspannung <-> Ausgangsspannungsiehe Ausgangsspannung
Einheitenzertifikatfür Wechselrichter bzw. Controller/Wechselrichter Kombigeräte:
Gemäß: VDE-AR-N 4105: 2018-11 + Überarbeitung 1: 2020-10 „Erzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz“
Und nach: DIN VDE V 0124-100 (VDE V 0124-100): 2020-06
„Netzintegration von Erzeugungsanlagen“
Ist verpflichtend bei der Anmeldung der Anlage beim Netzbetreiber mit einzureichen!
wird von uns immer mitgeliefert!
Einspeisespannung
230V NPE 1-phasig
380V N3PE 3-phasig
Netzgebundene Geräte (auch PV-Wechselrichter) bis 3000W= 3KW werden meist mit 230V einphasig (NPE mit Schuko- oder Wieland Stecker) an das hausinterne Netz angeschlossen. Aber hängt an dieser einen von 3 möglichen Phasen auch ein (Dauer-) Verbraucher oder schenken sie ihrem Netzbetreiber Strom für 8,4ct/kW? Bei 3 Phasen Einspeisung kann man immer sicher sein, dass alle Verbraucher versorgt werden und somit ein maximum an Strom selbst verbraucht wird (sinnvoll ab 1kW)!230V/50Hz NPE (Var. 3)
Generator(Wind-) Generatoren wandeln die kinetische Energie (Drehung) des Rotors in elektrische Energie (Wechselstrom) um. Diese Energie kann entweder direkt genutzt, gespeichert oder ins Stromnetz eingespeist werden. Bestehen Sie auf Dreiphasen Permanent Magnet (DPM oder engl. PMG). Diese sind zur Stromerzeugung optimiert. Umgekehrt geschaltete E-Motoren oder Schrittmotoren sind oft Bestandteil von Billiglösungen und sind keine gute Lösung für Windkraftanlagen!
Bitte beachten Sie: Ein Generator kann maximal die Leistung abgeben, die der Rotor aus dem Wind aufnehmen kann! Die Rotorleistung (kinetische Energie) ist dabei abhängig von Rotorfläche (–> Kraftaufnahme) und Rotordurchmesser (–> Drehmoment) (siehe hier)! Wird als Generator-Leistung z.B. angegeben, 300/600V so ist dies irreführend. Sie hierzu auch Betriebsspannung!
Dreiphasen Permanent Magnet (DPM)
Generator EffizienzWieviel Prozent elektrische Leistung erzeugt der Generator aus der mechanischen = kinetischen Leistung (Drehung) des Windrades> 85 %
HAWTHorizontal Achsen Wind Turbine, die Rotordrehachse ist waagerechtja
HerstellergarantieZeigt Ihnen, wieviel Vertrauen ein Hersteller in seine Produkte hat!5 Jahre auf unsere Windräder
Inverter (Wechselrichter)
= Netz-Einspeiser + Netz-Überwachung + Optimierung
Wechselrichter haben mehrere Aufgaben:
Umwandlung von DC zu AC: Wandelt den vom Controller oder der Batterie abgegebenen Gleichstrom wieder in (Netz-) Wechselstrom um, der im Haushalt genutzt oder ins Stromnetz eingespeist werden kann. Sicherheit und Überwachung: Wechselrichter überwachen das Stromnetz, passen sich der Netzfrequenz an und trennen die Anlage bei Störungen, um Schäden zu vermeiden. Leistungsoptimierung: Gute Geräte sorgen dafür, dass die maximale Leistung der Anlage genutzt wird, indem der sogenannte Maximum Power Point (MPP) ermittelt (Tracking) und gehalten wird. Hinweis: Um eine frühzeitige Zerstörung zu vermeiden, achten Sie beim Wechselrichter besonders auf Eingangsspannung und max. aufnehmbare Leistung! Ggfs. wählen Sie besser die nächst höhere Leistungsstufe!
optional erhältlich
Jahresleistung, zu erwartendDie theoretische Berechnung der möglichen Leistung (kWh/a) pro Jahr (per anno) einer Windenergieanlage, mittels Rayleigh Windverteilung, auf Basis der am Standort herrschenden mittleren Windgeschwindigkeit unter Berücksichtigung der Leistungskurve der Windturbine. Mithilfe dieser Angabe können sie z. B. die Ersparnis pro Jahr abschätzen. Es ist somit ein wichtiger Teil der Amortisationsberechnung! Berücksichtigen sie bei der Amortisation aber auch den Autarkiegrad (s.o.)!z.B. an der Wurster Nordseeküste
mittlerer Wind 6,5m/s
-> 2058 kWh/a
Komponenten (einer Windenergieanlage)Eine Windenergieanlage besteht grundsätzlich aus folgenden Hauptelementen:
1) Rotor
2) Generator
3h) Windrichtungseinheit (bei horizontalen Rotoren)
3v) Anschiebe-Hilfe (bei vertikalen Rotoren)
4) Bremseinheit
5) Mast oder Turm
6) Gleichrichter (meist integriert in 6)
7) Laderegler (Controller)
8) Wechselrichter (Inverter)
Laderegler (Controller)siehe Controller
Lautstärke / LärmpegelAchten Sie ggfs. auch auf Angaben wie …ab xxxUpM Schallgeschwindigkeit an der Blattspitze oder „Stall“ (-> nicht kaufen). Details zum erlaubten Lärmpegel finden Sie hier!<40 dBA (siehe Kurve bei Produkt)
LeistungskurveDie grafische Darstellung der Turbinenleistung (kW) in Abhängigkeit von der Windgeschwindigkeit (m/s oder km/h) bzw. der Rotordrehzahl (UpM). Bei einem guten Hersteller gehört dies zur Produktbeschreibung!
Die Leistungskurve dient auch als Basis zur Einstellung der optimalen MPPT Datensätze!
Maximal zulässiger Wind / ZerstörungswindgeschwindigkeitWindgeschwindigkeit ab der das Windrad zerstört werden kann
-> je höher desto besser
50 m/s = 180 km/h
MPPT (-kurve, bzw. Datensätze)MPPT steht für Maximum Power Point Tracking. Es handelt sich um eine Technik, die in Photovoltaik- und Windkraftsystemen verwendet wird, um die Energieausbeute zu maximieren.
Ein MPPT-Regler passt die elektrische Belastung der Solarzellen bzw. des Windgenerators kontinuierlich an, sodass immer die maximale Leistung entnommen werden kann. Dies ist besonders wichtig, da der optimale Betriebspunkt des Generators von den Faktoren Drehzahl und Temperatur abhängt.
Im Wesentlichen funktioniert ein MPPT-Regler als ein DC-zu-DC-Wandler, der die Spannung und den Strom des Generators / der Solarmodule so anpasst, dass die maximale Leistung erreicht wird. Dadurch wird die Effizienz des gesamten Systems erhöht!
Als Basis für optimale MPPT Datensätze dient die Leistungskurve des verwendeten Generators!
ein Bestandteil unserer Controller
Bei den von uns gelieferten Controllern bzw. Controller/Invertern sind die MPPT Datensätze unserer Windräder voreingestellt!
NA-Schutz Zertifikatsiehe: Zertifikat für den Netz- und Anlagenschutzwird von uns immer mitgeliefert!
Nennleistungelektrische Leistung die ein Windrad bei Nenndrehzahl unabhängig von der Betriebsspannung erbringt und ggfs. einspeisen kann. Leistet ein Windrad also 1 Stunde lang z.B. 1000W = 1kW ergibt dies eine Kilo-Watt-Stunde 1 kWh. Diese würden sie bei ihrem Stromlieferanten z.B. mit 35ct/kWh bezahlen. Mit der Nennleistung und der am Installationsort herrschenden durchschnittlichen Windgeschwindigkeit kann man mittels der Rayleigh Windverteilung eine zu erwartende Jahresleistung abschätzen (siehe Rayleigh Windverteilung bzw. Jahresleistung)!1000 W (siehe Leistungskurve unten)!
NennwindgeschwindigkeitWindgeschwindigkeit bei der das Windrad die Nennleistung erzeugt (siehe Leistungskurve unten) -> je niedriger desto besser12 m/s = 43 km/h
Off-Grid (vom Netz unabhängig)Off-Grid bedeutet „nicht mit dem (Strom-) Netz verbunden“. D. h. ein Stromerzeugungssystem, das nicht in Ihr Hausnetz (in das Netz des Versorgers) einspeisen kann.optional möglich
On-Grid (ans öffentliche Stromnetz gebunden)On-Grid bedeutet „mit dem (Strom-) Netz verbunden“. D. h. ein Stromerzeugungssystem, das die Netzfrequenz (ihres Hausnetzes bzw. das Netz des Versorgers) aufnimmt und die Frequenz des abzugebenden Stromes daran anpasst und den Storm somit einspeisen kann.optional möglich
Parallelschaltung (meist bei Batterien)Werden Batterien parallel (+an+/-an-) zueinander geschaltet, bleibt die Betriebsspannung gleich. Zwei 12V Batterien parallel ergeben 12V. Es erhöht (in dem Falle verdoppelt) sich die Kapazität. Alternativ siehe Reihenschaltung!nur zur Info
Rayleigh WindverteilungSie wird häufig zur Berechnung des Ertrags (z.B. in Kilowatt-Stunden pro Jahr = per anno -> kWh/a) von Windkraftanlagen genutzt. Es ist eine mathematische Wahrscheinlichkeitsfunktion, eine spezielle Form der Weibull-Verteilung, die oft zur Beschreibung der Windgeschwindigkeitsverteilung an einem Standort verwendet wird, wenn keine Langzeit-Windmessungen vorliegen. Dabei wird meist die Verteilung von 10-Minuten-Mittelwerten der Windgeschwindigkeit verwendet. Als Basiswert kann die Windgeschwindigkeit laut Windkarte des DWD, Offenbach verwendet werden.siehe Jahresleistung
Reihenschaltung (meist bei Batterien)Werden Batterien in Reihe (+an-) geschaltet, erhöht sich die Betriebsspannung. Zwei 12V Batterien in Reihe ergeben 24V. Alternativ siehe Parallelschaltung!nur zur info
reine SinuswelleDer Inverter wandelt den Gleichstrom DC in Wechselstrom AC um. Der Wechselstrom wird dabei in einer sinusförmigen Welle ausgegeben. Reine Sinuswelle bedeutet in dem Zusammenhang, dass der Inverter keine Netzfrequenz aufnimmt (also Off-Grid arbeitet) und somit nicht an das Versorgungsnetz angeschlossen werden darf! Diese Geräte kann man verwenden um z.B. im Gartenhaus ein eigenes kleines und unabhängiges Stromnetz zu betrieben.optional möglich
RotationslimitDrehzahl ab der das Windrad gebremst werden muss (z.B. elektrisch durch „Dump-Load“ oder hydraulisch mit Scheibenbremse)750 UpM (Umdrehungen pro Minute)
RotorWindrotoren nehmen die kinetische Energie des Windes auf um diese in eine Drehbewegung umzuwandeln. Diese Energie wird genutzt um einen Generator anzutreiben. Je größer ein Rotor, bzw. je größer dessen effektive Nutzfläche desto größer die aufnehmbare Energie! Denken Sie auch an geeigneten Korrosionsschutz, wenn anderes Material als GFK aufgeführt ist ! Beachten Sie bitte auch, dass schnelldrehende Rotoren (abhängig von Blattzahl, vom Durchmesser und der Bauart) ausgewuchtet werden sollten. Ansonsten lösen diese Vibrationen aus, die den gesamten Dachstuhl durchrütteln können.GfK, werksseitig ausgewuchtet!
Rotorblatt SchrägstellungVertikale Windräder werden auch mit Schrägstellung oder tangentialer Verdrehung angeboten. Dies dient zum einen dazu, dass immer ein Rotorblatt im Wind steht (als Ersatz für die Anschiebe-Hilfe) und dass das Windrad ständig unter Last arbeitet also beim Drehen nicht pulsartig belastet wird wie dies bei einfach senkrechten Rotoren der Fall sein kann (z.B. 3 Mal bei jeder Drehung mit 3 Rotorblättern).
Als negative Nebenerscheinung habe diese Windräder jedoch eine vertikale Lastkomponente, die den Rotor ständig auf und ab belastet. Dies führt in den meisten Fällen zu vertikalen Vibrationen die durch einen Kompensator ausgeglichen werden müssen. Die Installation eines solchen Windrades auf einem Hausdach ist daher u.E. nicht empfehlenswert!
zur Info
RotordurchmesserJe größer der Durchmesser, desto größer das Drehmoment des Rotors und desto niedriger kann/sollte die Drehzahl sein. Zur optimalen Strom-Produktion müssen Rotor und Generator auf einander abgestimmt sein. Bei großem Rotor Durchmesser werden Generatoren mit ebenfalls großem Durchmesser und niedriger erforderlicher Drehzahl benötigt. Schmale Generatoren oder umgekehrt geschaltete Elektromotoren für hohe Drehzahlen sind dann ungeeignet (es sei denn es ist ein Getriebe dazwischen geschaltet, dann reduziert sich aber die Kraft um den Übersetzungsfaktor).2 m
Savonius RotorEin Savonius-Rotor ist ebenfalls eine Windturbine mit vertikaler Rotationsachse (VAWT, Vertical Achsen Wind Turbine). Der Rotor besteht aus zwei oder mehr schaufelförmigen Flügeln, die senkrecht montiert sind. Savonius-Rotoren sind s.g. Widerstandsläufer, bei dem die eine Seite eines Rotorblattes dem Wind einen höheren Widerstand bietet als die Gegenseite. Der Wind schiebt also den Rotor, wodurch der in Bewegung gesetzt wird. Die maximale Umfangsgeschwindigkeit entspricht daher der jeweiligen Windgeschwindigkeit. Da der Luftwiderstand der Gegenseite mit zunehmender Drehzahl jedoch (im Quadrat) steigt, erreichen solche Rotoren irgendwann eine Drehgeschwindigkeit, bei dem Vorder- und Rückseite den gleichen Luftwiderstand haben. Durch den Kraftausgleich kann der Rotor nicht mehr schneller werden. Damit erreicht der Rotor seine Grenz- Umfangswindgeschwindigkeit (Drehzahl x Umfang) , die daher unterhalb der Windgeschwindigkeit liegt. Hochtourige Generatoren sind somit ungeeignet.n. A.
Scheinleistung VADie Scheinleistung VA ist die Gesamtenergie, die ein Gerät abgeben kann. Zu berücksichtigen ist hier jedoch der Wirkungsgrad (die Effizienz) eines Gerätes (z.B. 95%). Dieser ist bei der Bestimmung der Wirkleistung W (tatsächlichen nutzbare Leistung) zu berücksichtigen. Sodass sich z.B. bei 800VA und 95% Effizienz tatsächlich nur 760W ergeben. Wir vernachlässigen dies jedoch auf unserer Seite uns schreiben daher bei Angaben in VA(≈W)
Spitzenleistungmaximale Leistung eines Windrades (siehe Leistungskurve unten) -> je höher desto besser1250 W
StallStall (oder Strömungsabriss) ist ein Begriff aus der Luftfahrt. Dieser bezeichnet den Zustand, in dem die Tragflächen eines Flugzeugs nicht mehr genügend Auftrieb erzeugen können, um das Flugzeug in der Luft zu halten. Dies geschieht, wenn der Anstellwinkel der Tragflächen zu groß wird und die Luftströmung über die Flügel abreißt. Bei Windrädern bedeutet dies, dass sich die Rotorblätter so stark verbiegen, dass sie keinen Vortrieb mehr erzeugen.n. A.
Start WindWindgeschwindigkeit bei der das Windrad startet = zu drehen beginnt aber noch nicht produziert -> je niedriger desto besser1,5 – 2m/s = 5-7km/h
steckerfertige AnlagenDie Regelungen der VDE-AR-N 4105 ermöglicht es Verbrauchern, ihre Mini Anlagen zur privaten Stromerzeugung bis zu einer Gesamtleistung von max. 800 Watt selbst – unter definierten Bedingungen – zu installieren und beim Netzbetreiber und im Marktstammdatenregister der BNetzA anzumelden. Eine Anmeldung beim Netzbetreiber bis zu dieser max. Leistung ist nicht mehr verpflichtend, es sei denn Sie möchten den eingespeisten Strom bezahlt haben. Dann ist auch diese Anmeldung erforderlich! Ein Elektroinstallateur ist empfehlenswert, jedoch aktuell bis 600W nicht erforderlich, bei mehr als 600W muss die Anlage von einem Elektrofachbetrieb angeschlossen werden!
Siehe hierzu auch Windrad Rechtliches
1000> 800W , daher muss dieses Gerät angemeldet werden!
TurbinengewichtZu leicht -> Schlechte Qualität / Zu schwer -> verringerte Leistung durch erhöhten Energieaufwand -> zugegeben schwer zu bewerten!27 kg (incl. Generator)
Umfangsgeschwindigkeit des Rotorsiehe Berechnungenzur Info!
VAWTVertical Achsen Wind Turbine, die Rotordrehachse ist senkrechtnein
WEAoffizielle Abkürzung für Windenergie Anlagenur zu Info
Wechselrichter (Inverter)siehe Inverterja
WindrichtungVertikale Windräder sind aufgrund ihrer Bauform (fast) unabhängig vom Wind. Aerodynamische Windräder (Schnellläufer) starten je nach aktueller Blattposition nicht von alleine und benötigen einen kurzen Anschub um in Bewegung zu kommen. Daher habe viele solcher Rotorblätter auf der Rückseite eine s.g. Anschiebe-Hilfe (z. B. Ausbuchtungen). Bei schaufelförmigen Widerstandsrotoren ist die Position der Rotorblätter egal. Diese starten von jeder Position aus.
Horizontale Windräder müssen im Wind gehalten werden! Dies geschieht bei großen Windrädern durch einen Messung der Windrichtung und einer elektrische Nachführung (mit Motor). Bei Klein-Windkraftanlagen wird meist ein Seitenleitwerk (Windfahne) verwendet.
Mit Seitenleitwerk ausgestattet
ZertifikateAchten Sie darauf, dass alle erforderlichen Zertifikate vorliegen. Dies gilt jeweils für Windrad, Controller und Inverter! Bestimmte Zertifikate werden bei der Anmeldung einer Anlage beim Netzbetreiber zwingend benötigt!CE, RoHS, ETL, ISO 9001:2008, ISO 14001
Einheitenzertifikat, NA-Schutz Zertifikat
Zertifikat für den Netz- und Anlagenschutz
(NA-Schutz Zertifikat)
für Wechselrichter bzw. Controller/Wechselrichter Kombigeräte:
Gemäß: VDE-AR-N 4105: 2018-11 + Überarbeitung 1: 2020-10
„Erzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz“
und nach: DIN VDE V 0124-100 (VDE V 0124-100): 2020-06
„Netzintegration von Erzeugungsanlagen“
Ist verpflichtend bei der Anmeldung der Anlage beim Netzbetreiber mit einzureichen!
wird von uns immer mitgeliefert!

Unser Tipp: Lassen Sie sich immer die Leistungskurve einer Windkraftanlage vorlegen. An der Nennwindgeschwindigkeit, der Spitzenwindgeschwindigkeit, den Werten für Cut In und Cut Out kann man ablesen, ob ein Produkt wirklich brauchbar und getestet ist! Besonders hilfreich ist ein Abgleich mit der Windkarte des DWD, Offenbach! Gibt es bei ihnen genug Wind für das angedachte Produkt?

Keine Leistungskurve vom Hersteller? Keine optimale Einstellung der MPPT Daten! Finger Weg!

Windrad-H1000-Mini

horiz. Windrad H1000 Mini

Windrad H1000 Mini Leistungskurve (5 Rotorblätter, D=2m)

Windrad H1000 Mini (5 Rotorblätter, D=2m)

Windrad H1000 Leistungskurve (3 Rotorblätter, D=3,2m)

Horizontal Windrad HAWT Microwindanlage H 1000
Horizontal Windrad H1000
Der erkennbare Unterschied in den obigen Diagrammen:
Durch den größeren Durchmesser des 3-blättrigen H1000 fängt dieses bei niedrigerer Windgeschwindigkeit an zu drehen und erbringt früher mehr maximale Leistung! Allerdings, hier nicht erkennbar, das H1000 ist im Vergleich zum H1000 Mini, bei höheren Windgeschwindigkeiten etwas lauter (siehe Geräuschkurve beim Produkt im Shop)