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Windkraft-Glossar: Alle Fachbegriffe in der Übersicht

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Akku / Batteriespeicher / PV- und Windenergie-Speicher

Ein Speicher senkt Ihre Stromkosten effektiv. Aber Achtung bei klassischen PV-Speichern: Diese sind meist nur auf ca. 5.000 bis 6.000 Ladezyklen ausgelegt (ca. 13,5 bis 16,5 Jahre Lebensdauer). Da eine Windkraftanlage im Vergleich zur Photovoltaik extrem viele, hochfrequente Mikro-Ladezyklen erzeugt, wird die Lebensdauer herkömmlicher PV-Akkus massiv verkürzt!

Die Deichturbinen-Lösung: Nutzen Sie moderne LFP-Speicher mit über 12.000 Ladezyklen. Diese steuern die dynamischen Zyklen der Windkraft problemlos aus, ohne vorzeitig zu altern. Kombiniert mit einem notstromfähigen 380V-Wechselrichter ist dies die optimale Lösung für Haushalt und Kleinbetrieb.

Clevere Alternativen: Eine separate Speicherung in robusten Nassbatterien (Blei-Akkus / LKW-Batterien) mit unbegrenzter Zykluszahl oder die direkte, wirtschaftliche Einspeisung ins Hausnetz über 3-phasige Wechselrichter. Gekoppelt mit einem Smartmeter zur intelligenten Strom-Überwachung ist Letzteres oft erheblich effektiver als eine Speicherung.

Anemometer (Windmessgerät)

Ein Anemometer misst die Windgeschwindigkeit am Standort. Als mobiles Handgerät eignet es sich perfekt für die erste Standortanalyse. Als fest installiertes Systemgerät ist es eine hochgradig sinnvolle Ergänzung für den Wind-Controller: Erreicht der Sturm die Cut-Out-Grenze oder den maximal zulässigen Windbereich, löst das System automatisch die Sicherheitsbremsung oder den kompletten Stopp der Turbine aus.

Anmeldung beim Netzbetreiber

Für ausnahmslos alle netzgebundenen Anlagen fordert der Netzbetreiber in Deutschland die Einhaltung strenger Richtlinien. Zur erfolgreichen Anmeldung müssen mindestens folgende Nachweise eingereicht werden:

  • Zertifikat für den Netz- und Anlagenschutz (NA-Schutz)
  • Einheitenzertifikat der Windenergieanlage
  • Technisches Datenblatt des Inverters (Wechselrichters)

Sorgenfrei-Garantie: Bei all unseren netzgebundenen Produkten werden die erforderlichen Zertifikate nach aktuellen Normen standardmäßig direkt von uns mitgeliefert! (Siehe auch „steckerfertige Anlagen“).

Anzahl der Rotorblätter (Laufruhe & Turbulenz)

Hier gilt das Prinzip: Je mehr Blätter, desto höher das Drehmoment im niedrigen Windbereich und desto ruhiger läuft das Windrad. Billige 2-Blatt-Anlagen neigen ab Windstärke 6 Bft (ca. 40 km/h) zu heftigen mechanischen Vibrationen. In der Praxis führte dies bei Anwendern schon zu enormem Lärm in 300 Metern Entfernung und zu spürbaren Vibrationen im gesamten Dachstuhl – bis hin zur Demontage des Windrades. Zu viele Blätter verringern jedoch den Wirkungsgrad, da nachfolgende Blätter wirkungslos in den Turbulenzen des vorherigen Blattes laufen.

Die Deichturbinen-Bauweise: Unsere bewährten Anlagen setzen auf exakt 5 aerodynamisch optimierte Rotorblätter für maximalen Ertrag bei gleichzeitig flüsterleisem Betrieb.

Arbeitstemperatur

Damit Ihre Kleinwindkraftanlage den harten Bedingungen im Winter und Sommer dauerhaft standhält, muss die thermische Belastbarkeit des Systems stimmen. Unsere Windturbinen sind speziell für einen ganzjährigen Betrieb im Temperaturbereich von -20°C bis +50°C zertifiziert.

Ausgangsspannung vs. Eingangsspannung (Berechnung)

Aus der dreiphasigen Wechselspannung (AC) des Generators lässt sich die benötigte Gleichspannung (DC) des nachgeschalteten Wechselrichters exakt berechnen. Die mathematische Formel lautet:

  • Vac = Vdc / 1,732 oder Vdc = Vac * 1,732

Ein Praxisbeispiel: Beträgt der AC-Ausgangsbereich Ihres Windgenerators 26 bis 52 Volt, muss der DC-Eingangsspannungsbereich des Wechselrichters exakt auf 45 bis 90 Volt ausgelegt sein (26V * 1,732 = 45V und 52V * 1,732 = 90V).

Auslegungszeitraum (Lebensdauer)

Der Auslegungszeitraum beschreibt die mechanische Dimensionierung aller Bauteile bei dauerhaftem Normalbetrieb sowie kurzzeitiger Maximalbelastung im Sturm. Dies ist der entscheidende Faktor für die reale Lebensdauer eines Windrades. Unsere Anlagen sind auf einen Auslegungszeitraum von stolzen 25 Jahren dimensioniert.

Autarkiegrad

Der Autarkiegrad gibt in Prozent an, wie viel des eigenen Strombedarfs durch selbst erzeugte Energie gedeckt wird, ohne Strom aus dem öffentlichen Netz zu beziehen.

  • Ein Beispiel: Deckt ein Haushalt 70 % seines gesamten Energiebedarfs durch eine eigene Kleinwindkraftanlage ab, beträgt der Autarkiegrad 70 %. Die restlichen 30 % werden weiterhin aus dem Netz bezogen. Ein höherer Autarkiegrad bedeutet maximale Unabhängigkeit von steigenden Strompreisen und externen Energiequellen.

Batteriespeicherkapazität (Berechnung in kWh)

Die Kapazität eines Speichers berechnet sich aus der Multiplikation von Batteriespannung (V), Batteriekapazität (Ah) und der Anzahl der Batterien.

  • Wichtiger Praxis-Hinweis: Bei klassischen Nassbatterien (z.B. Blei-Säure) sind aufgrund des integrierten Unterspannungsschutzes meist nur 50 % der Energie real nutzbar.
  • Beispielrechnung: Zwei 12V-Batterien mit je 80 Ah ergeben: 12V × 80Ah × 2 Batterien × 0,5 (Nutzenfaktor) = 960 Wattstunden = 0,96 kWh nutzbare Kapazität.

Bauform / Windradtyp

Bei Kleinwindkraftanlagen unterscheidet man im Wesentlichen zwei aerodynamische Grundtypen:

  • H-Bauweise (Horizontale Achse): Die klassische und hocheffiziente Bauform (HAWT = Horizontal Axis Wind Turbine). Ein hervorragendes Praxisbeispiel für diese extrem zuverlässige Technologie ist unser Modell H 1000 Mini.
  • V-Bauweise (Vertikale Achse): Moderne, optisch unauffällige Rotoren (VAWT = Vertical Axis Wind Turbine). Dazu zählen unter anderem der widerstandsbasierte Savonius-Rotor sowie der auftriebsbasierte Darrieus-Rotor.

Beaufort-Skala (Wann lohnt sich ein Windrad?)

Die internationale Windskala nach Beaufort hilft Ihnen dabei, ein präzises Gefühl für die Windgeschwindigkeiten an Ihrem geplanten Standort zu entwickeln. Der optimale Arbeitsbereich von Kleinwindkraftanlagen liegt in einem klar definierten Windstärken-Fenster. Nach unserer langjährigen Praxiserfahrung rechnet sich die Investition in eine kleine Windkraftanlage wirtschaftlich erst ab einer durchschnittlichen Windstärke von 3 Bft aufwärts.

Berechnung & Umrechnung: Windgeschwindigkeit m/s in km/h

Um Werte der Windgeschwindigkeit schnell von Metern pro Sekunde (m/s) in Kilometer pro Stunde (km/h) umzurechnen, multiplizieren Sie den m/s-Wert einfach mit dem Faktor 3,6.

  • Formel: m/s × 3,6 = km/h (Beispiel: 10 m/s entsprechen exakt 36 km/h).

Umfangsgeschwindigkeit (Rotationslimit)

Die Umfangsgeschwindigkeit beschreibt, wie schnell sich die Spitzen der Rotorblätter bei maximaler Drehzahl bewegen. Sie berechnet sich aus dem Rotordurchmesser (in Metern) multipliziert mit Pi (3,14) und der Drehzahl pro Sekunde (Drehzahl pro Minute geteilt durch 60).

  • Beispiel am H 1000 Mini am Rotationslimit: 2 m × 3,14 × 750 UpM / 60 = 78,5 m/s. Das entspricht einer beeindruckenden Blattspitzengeschwindigkeit von 282,6 km/h.

Bremseinheit (Sturmsicherung)

Eine zuverlässige Sturmsicherung schützt die Anlage vor der Zerstörung. Sie sollte primär über eine elektrische Bremse (Dump-Load / Lastwiderstand) oder ein mechanisch-hydraulisches System erfolgen. Vermeiden Sie Anlagen, die ausschließlich auf das sogenannte „Stall“-Prinzip (Strömungsabriss durch Blattgeometrie) setzen: Dieses Verfahren belastet die mechanischen Bauteile bei Sturm extrem stark und ist immer mit einer erheblichen, unangenehmen Lärmbelästigung verbunden.

Controller (Intelligenter Laderegler)

Der Controller ist das technische Herzstück und Gehirn jeder professionellen Windkraftanlage. Er vereint drei fundamentale Funktionen:

  1. Gleichrichter (AC zu DC): Er wandelt den dreiphasigen Wechselstrom des Generators in speicherbaren Gleichstrom für Batterien oder Inverter um.
  2. Turbinen-Überwachung: Erstklassige Controller überwachen permanent die Rotordrehzahl, die aktuelle Leistungsabgabe, die Windrichtung und – über ein optional erhältliches, externes Anemometer – die exakte Windgeschwindigkeit, um die Anlage bei Überlastung sicher abzuschalten.
  3. Leistungsoptimierung (MPP-Tracking): Hochwertige Steuerungen ermitteln sekündlich den sogenannten Maximum Power Point (MPP), um die physikalisch maximale Energie aus dem aktuellen Wind zu holen.

Vorsicht vor Billigangeboten: Einige Anbieter liefern statt eines echten Controllers lediglich billige Gleichrichter aus. Diese besitzen keinerlei Überwachungs-, Schutz- oder Optimierungsfunktionen und stellen keine dauerhafte oder sichere Lösung dar.

Cut-In Wind (Einschalt-Windgeschwindigkeit)

Die Cut-In-Geschwindigkeit definiert den Punkt, an dem das Windrad die mechanische Trägheit überwindet und anfängt, effektiv Strom zu produzieren. Je niedriger dieser Wert ist, desto besser nutzt die Anlage schwache Windtage im Binnenland. Bei unserem Modell H 1000 Mini liegt dieser Wert bei hervorragenden 2,5 m/s (ca. 9 km/h).

Cut-Out Wind (Abschalt-Windgeschwindigkeit)

Die Cut-Out-Geschwindigkeit ist die maximale Windgeschwindigkeit, ab der Generator, Controller oder die mechanische Struktur überlastet werden könnten. Um Schäden zu vermeiden, greift an diesem Punkt die Bremseinheit. Bei unseren Profi-Bausätzen liegt diese Grenze sicherheitsoptimiert bei stürmischen 25 m/s (90 km/h).

Darrieus-Rotor (Vertikal-Windrad)

Der Darrieus-Rotor ist eine Windturbine mit vertikaler Rotationsachse (VAWT). Sein großer Vorteil: Er arbeitet vollkommen unabhängig von der Windrichtung. Allerdings starten Darrieus-Rotoren je nach aktueller Blattposition meist nicht von alleine. Sie benötigen einen Impuls oder eine auf der Rückseite installierte Anschiebe-Hilfe (z. B. aerodynamische Ausbuchtungen), um in Bewegung zu kommen. Da sie aerodynamisch nach dem Auftriebsprinzip (wie ein Flugzeugflügel) arbeiten, können sie im Wind extrem hohe Drehzahlen erreichen. Ab einer kritischen Grenzdrehzahl müssen sie daher zwingend elektronisch oder mechanisch gebremst werden.

Dump-Load (Lastwiderstand / Diversionslast)

Die Dump-Load („versenkte Last“) ist ein essenzielles Schutzelement jeder professionellen Kleinwindkraft-Steuerung. Sie erfüllt zwei lebenswichtige Aufgaben:

  1. Überlastschutz bei vollem Akku: In Off-Grid-Systemen (Inselanlagen) leitet sie überschüssige Energie in einen Heizwiderstand ab, sobald die Batterien voll geladen sind und keinen Strom mehr aufnehmen können.
  2. Sturmsicherung: Sie bremst die Windturbine zuverlässig ab, sobald die kritische Abschalt-Windgeschwindigkeit (Cut-Out) erreicht wird.

Dies verhindert eine thermische Überlastung des Generators und schützt die gesamte Anlage vor mechanischen Sturmschäden. Bei all unseren Produkten ist die Dump-Load bereits fester Bestandteil des Controllers.

Einheitenzertifikat (VDE-Anmeldung)

Für Wechselrichter sowie Controller-Wechselrichter-Kombigeräte ist das offizielle Einheitenzertifikat gesetzlich vorgeschrieben. Es muss die strengen Richtlinien der Normen VDE-AR-N 4105: 2018-11 (inkl. Überarbeitung 1: 2020-10) für „Erzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz“ sowie die DIN VDE V 0124-100: 2020-06 zur Netzintegration erfüllen. Ohne dieses Zertifikat verweigert der Netzbetreiber die Anmeldung. Bei all unseren netzgebundenen Systemen wird das korrekte Zertifikat ausnahmslos immer direkt mitgeliefert.

Einspeisespannung (1-phasig 230V vs. 3-phasig 380V)

Netzgebundene Kleinanlagen bis 3.000 Watt (3 kW) speisen meist einphasig über 230V via Schuko- oder Wieland-Stecker in das Hausnetz ein. Das Problem: Wenn auf genau dieser Phase im Haushalt aktuell kein Dauerverbraucher aktiv ist, verschenken Sie wertvollen Strom für eine minimale Einspeisevergütung an den Netzbetreiber.

Die Deichturbinen-Empfehlung: Ab einer Anlagenleistung von 1 kW lohnt sich die 3-phasige Einspeisung (380V). Dadurch wird sichergestellt, dass der erzeugte Windstrom im gesamten Hausnetz genau dort landet, wo Verbraucher aktiv sind. Das maximiert Ihre Eigenverbrauchsquote und spart bares Geld.

Generator (Das Herzstück der Stromerzeugung)

Der Windgenerator wandelt die mechanische Drehung (kinetische Energie) des Rotors in dreiphasigen Wechselstrom (AC) um. Bestehen Sie beim Kauf immer auf einen echten Dreiphasen-Permanentmagnet-Generator (PMG / DPM). Diese Baureihe ist speziell für die hocheffiziente Stromerzeugung optimiert. Billiganbieter nutzen oft modifizierte Elektromotoren oder Schrittmotoren, die für Windkraftanlagen ungeeignet sind.

Wichtiger Physik-Fakt: Ein Generator kann maximal so viel elektrische Leistung abgeben, wie der Rotor mechanisch aus dem Wind aufnimmt. Die Kraftaufnahme hängt von der Rotorfläche ab, das Drehmoment vom Rotordurchmesser. Angaben wie „300/600V Generatorleistung shift“ sind physikalisch irreführend (siehe hierzu auch das Stichwort Ausgangsspannung vs. Eingangsspannung).

Generator-Effizienz (Wirkungsgrad)

Die Effizienz gibt an, wie viel Prozent der mechanischen Rotordrehung real in nutzbare elektrische Leistung umgewandelt werden. Minderwertige Generatoren erzeugen viel Verlustwärme statt Strom. Die Qualitäts-Generatoren unserer Windräder arbeiten extrem effizient und erreichen einen hervorragenden Wirkungsgrad von über 85 %.

HAWT (Horizontale Windturbine)

HAWT steht für „Horizontal Axis Wind Turbine“ und beschreibt die klassische Bauweise mit einer waagerechten Rotordrehachse. Diese Technologie hat sich weltweit durchgesetzt, da sie im Vergleich zu vertikalen Systemen den höchsten aerodynamischen Wirkungsgrad erzielt.

Herstellergarantie (Qualitätsversprechen)

Die Dauer einer Garantie zeigt unmissverständlich, wie viel Vertrauen ein Hersteller in die Langlebigkeit seiner eigenen Komponenten hat. Da wir von der kompromisslosen Qualität und Sturmfestigkeit unserer Produkte überzeugt sind, erhalten Sie auf all unsere Windräder eine echte Herstellergarantie von 5 Jahren.

Inverter (Wechselrichter)

Der Wechselrichter erfüllt in einer Windkraftanlage drei lebenswichtige Aufgaben:

  1. Stromumwandlung (DC zu AC): Er wandelt den vom Controller oder der Batterie gelieferten Gleichstrom in netzkonformen Wechselstrom um, damit dieser im Haushalt verbraucht oder eingespeist werden kann.
  2. Netzüberwachung & Sicherheit: Er überwacht permanent die Netzfrequenz. Bei Störungen oder Netzausfällen trennt er die Anlage blitzschnell vom Netz, um Schäden zu vermeiden.
  3. Leistungsoptimierung (MPP-Tracking): Er sorgt dafür, dass die Turbine stets im maximalen Betriebspunkt (MPP) arbeitet.

Wichtiger Installations-Tipp: Achten Sie penibel auf die zulässige Eingangsspannung und die maximale Leistungsaufnahme des Inverters. Um eine thermische Überlastung und vorzeitige Zerstörung durch extreme Windböen zu verhindern, ist es ratsam, den Wechselrichter lieber eine Leistungsstufe höher zu dimensionieren.

Jahresleistung (Ertragsprognose)

Die zu erwartende Jahresleistung (in kWh/a) prognostiziert den realen Jahresertrag einer Windenergieanlage. Sie wird mathematisch über die sogenannte Rayleigh-Windverteilung berechnet. Als Basis dienen die durchschnittliche Windgeschwindigkeit Ihres Standorts und die spezifische Leistungskurve der Windturbine. Diese Angabe ist das Fundament für Ihre Amortisationsberechnung.

  • Praxisbeispiel: An einem windstarken Standort wie der Wurster Nordseeküste (mittlere Windgeschwindigkeit ca. 6,5 m/s) erzielen unsere Anlagen einen hervorragenden Jahresertrag von rund 2.058 kWh/a.

Komponenten einer Windkraftanlage

Eine professionelle Kleinwindkraftanlage setzt sich aus folgenden Kernelementen zusammen:

  1. Rotor: Zur Aufnahme der Windenergie.
  2. Generator: Zur Erzeugung von dreiphasigem Wechselstrom.
  3. Windführung: Eine mechanische Windrichtungseinheit (bei horizontalen HAWT-Anlagen) oder eine aerodynamische Anschiebe-Hilfe (bei vertikalen VAWT-Anlagen).
  4. Bremseinheit: Als mechanischer und elektronischer Schutz.
  5. Mast oder Turm: Für die optimale Positionierung im laminaren Windstrom.
  6. Laderegler (Controller) & Gleichrichter: Für die Systemüberwachung.
  7. Wechselrichter (Inverter): Für die sichere Netzeinspeisung.

Lautstärke / Lärmpegel

Ein entscheidendes Kriterium für den Betrieb in Wohngebieten. Meiden Sie Hersteller, die keine klaren Schalldaten liefern oder Anlagen nach dem lauten „Stall“-Prinzip (Strömungsabriss) anbieten. Unsere aerodynamisch optimierten Rotoren arbeiten extrem leise und bleiben verlässlich unter der kritischen Grenze von 40 dBA.

Leistungskurve

Die Leistungskurve ist der grafische Fingerabdruck einer Windturbine. Sie dokumentiert die exakte elektrische Leistungsabgabe (in kW) im Verhältnis zur vorherrschenden Windgeschwindigkeit (in m/s) oder der Rotordrehzahl. Seriöse Hersteller stellen diese Kurve transparent zur Verfügung. Sie dient zudem als unersetzliche Programmierbasis für die optimalen MPPT-Datensätze im Controller.

Maximal zulässiger Wind (Zerstörungswindgeschwindigkeit)

Dieser Wert definiert die absolute Überlebensgrenze der Mechanik bei extremem Jahrhundertsturm. Je höher diese Belastbarkeit ist, desto sturmsicherer ist die Anlage. Unsere robusten Bausätze sind so massiv konstruiert, dass sie selbst extremen Orkanböen von bis zu 50 m/s (180 km/h) schadlos standhalten.

MPPT (Maximum Power Point Tracking)

Das MPPT-Verfahren regelt die elektrische Belastung des Windgenerators kontinuierlich nach. Da der optimale Betriebspunkt permanent von Drehzahl, Windstärke und Temperatur abhängt, arbeitet der MPPT-Regler wie ein hochflexibler DC-zu-DC-Wandler. Er justiert Spannung und Strom sekündlich so nach, dass zu jedem Zeitpunkt die physikalisch maximale Energieausbeute erzielt wird.

  • Der Deichturbinen-Vorteil: Bei den von uns ausgelieferten Systemen sind die exakten MPPT-Datensätze perfekt auf die Leistungskurve unserer Windräder vorprogrammiert. Sie müssen nichts mühsam selbst einstellen.

Nennleistung

Die Nennleistung definiert die dauerhafte elektrische Abgabe des Windrades bei Erreichen der Nenndrehzahl. Produziert ein Windrad mit einer Nennleistung von 1.000 Watt (1 kW) eine Stunde lang unter optimalen Bedingungen Strom, liefert es exakt eine Kilowattstunde (1 kWh) Energie. Multipliziert mit Ihrem aktuellen Strompreis (z. B. 35 ct/kWh) und hochgerechnet über die Rayleigh-Windverteilung, bildet die Nennleistung die Basis für Ihre finanzielle Ersparnis.

Nennwindgeschwindigkeit

Dies ist die Windgeschwindigkeit, die benötigt wird, damit die Anlage ihre volle Nennleistung entfaltet. Je niedriger dieser Wert ist, desto effizienter und wirtschaftlicher arbeitet das Windrad im Binnenland. Unsere Anlagen erreichen ihre volle Nennleistung bereits bei moderaten 12 m/s (ca. 43 km/h).

Notstromversorgung & Echte Autarkie bei Netzausfall

Ein weit verbreiteter Irrtum: Viele Betreiber glauben, dass sie bei einem Blackout durch ihre PV-Anlage geschützt sind. Das Gegenteil ist der Fall: Klassische PV-Wechselrichter benötigen zwingend die Netzfrequenz des öffentlichen Stromnetzes als Taktgeber. Fällt das Netz aus, schalten sich auch Ihre Solarmodule und Windräder sofort ab – das Haus bleibt dunkel.

Die Deichturbinen-Lösung: Wir liefern Ihnen hochmoderne, notstromfähige Wechselrichter. Bei einem Netzausfall schalten diese vollautomatisch auf einen autarken Inselbetrieb um und erzeugen ein stabile, reines Sinusnetz. In Kombination mit einem leistungsstarken Speicher, PV und Windenergie versorgen diese 3-phasigen Systeme all Ihre Haushaltsgeräte und Betriebsmittel zuverlässig weiter.

Off-Grid (Vom Stromnetz unabhängig)

Off-Grid bezeichnet ein autarkes Insel-Stromerzeugungssystem, das komplett ohne Verbindung zum öffentlichen Stromnetz betrieben wird. Die Energie wird hierbei nicht in das Netz des Versorgers eingespeist, sondern direkt verbraucht oder in Batterien zwischengespeichert (z. B. für Gartenhäuser, Berghütten oder als autarke Notstromversorgung).

On-Grid (Netzgekoppelt)

On-Grid beschreibt klassische, netzgebundene Systeme. Die Anlage erfasst permanent die Frequenz des hausinternen Stromnetzes bzw. des Versorgers, passt den erzeugten Strom exakt an diese Frequenz an und speist die Energie direkt ein.

Parallelschaltung vs. Reihenschaltung bei Batterien

Zwei fundamentale Methoden bei der Verschaltung von Speichersystemen:

  • Parallelschaltung (+ an + / – an -): Die Betriebsspannung bleibt unverändert, aber die Speicherkapazität addiert sich (z. B. zwei 12V-Batterien parallel ergeben weiterhin 12V bei doppelter Kapazität).
  • Reihenschaltung (+ an -): Die Kapazität bleibt gleich, aber die Betriebsspannung summiert sich auf (z. B. zwei 12V-Batterien in Reihe geschaltet ergeben 24V).

Rayleigh-Windverteilung (Basis der Ertragsberechnung)

Die Rayleigh-Windverteilung ist eine mathematische Wahrscheinlichkeitsfunktion (Spezialform der Weibull-Verteilung). Sie simuliert auf Basis von 10-Minuten-Mittelwerten die statistische Windverteilung an einem Standort, wenn keine Langzeit-Windmessungen vorliegen. Als verlässliche Datengrundlage dient die offizielle Windkarte des Deutschen Wetterdienstes (DWD). Sie ist das unverzichtbare Fundament, um die zu erwartende Jahresleistung (kWh/a) exakt zu prognostizieren.

Reine Sinuswelle (Wechselrichter im Inselbetrieb)

Erzeugt ein Wechselrichter eine reine Sinuswelle, arbeitet er im ungebundenen Off-Grid-Modus und stellt ein eigenes, autarkes Stromnetz bereit. Da dieses System die Frequenz des Versorgers nicht synchronisiert, darf ein solcher Inverter niemals an das öffentliche Stromnetz angeschlossen werden. Perfekt geeignet für die autarke Energieversorgung im Gartenhaus oder auf abgelegenen Grundstücken.

Rotationslimit & Sturmsicherung

Das Rotationslimit definiert die maximale Drehzahl, ab der die Windturbine aus Sicherheitsgründen zwingend abgebremst werden muss. Bei unseren Anlagen liegt dieses Limit bei 750 UpM (Umdrehungen pro Minute). Der Schutz erfolgt materialschonend über die elektronische Dump-Load oder eine optionale hydraulische Scheibenbremse.

Rotor (Material & Schwingungsdämpfung)

Der Rotor fängt die kinetische Energie des Windes ein. Grundsätzlich gilt: Je größer der Rotordurchmesser und die effektive Nutzfläche, desto höher das Drehmoment und die Energieausbeute.

Die Deichturbinen-Qualität: Achten Sie beim Kauf penibel auf das Rotormaterial und den Korrosionsschutz. Unsere Rotorblätter bestehen aus hochfestem, witterungsbeständigem Glasfaserverstärktem Kunststoff (GfK) und werden werksseitig präzise ausgewuchtet. Billige, ungewuchtete Rotoren erzeugen im Betrieb gefährliche Unwuchten, die zu Vibrationen im gesamten Dachstuhl führen können.

Rotorblatt-Schrägstellung (Vorsicht bei Dachmontage)

Einige vertikale Windturbinen werden mit schräggestellten oder tangential verdrehten Blättern konstruiert. Dies soll ein pulsen der Last verringern und als Anschiebehilfe dienen. Das Problem: Diese Bauweise erzeugt eine permanente vertikale Lastkomponente – das Windrad „drückt und zieht“ ununterbrochen auf und ab. Dies führt zu starken, vertikalen Vibrationen, die nur schwer über Kompensatoren gedämpft werden können. Von einer Installation solcher Systeme auf Wohnhausdächern raten wir daher ausdrücklich ab.

Rotordurchmesser & Generator-Abstimmung

Bei unseren hocheffizienten Anlagen beträgt der Rotordurchmesser 2 Meter. Für eine optimale Stromproduktion müssen Rotor und Generator perfekt aufeinander abgestimmt sein. Ein großer Durchmesser erfordert zwingend einen Generator mit ebenfalls großem Gehäusedurchmesser, der schon bei niedrigen Drehzahlen hohe Ströme liefert. Schmale Generatoren oder zweckentfremdete Elektromotoren sind hier völlig ungeeignet, da sie für hohe Drehzahlen gebaut sind.

Savonius-Rotor (Vertikal-Widerstandsläufer)

Der Savonius-Rotor ist ein vertikaler Widerstandsläufer (VAWT) aus schaufelförmigen Flügeln. Der Wind schiebt das Rad vor sich her. Der entscheidende Nachteil: Die maximale Umfangsgeschwindigkeit kann die reale Windgeschwindigkeit niemals überschreiten, da der Luftwiderstand der zurücklaufenden Seite im Quadrat zur Drehzahl steigt. Sobald sich die Kräfte ausgleichen, stagniert die Drehzahl. Aufgrund dieser niedrigen Grenzdrehzahl sind hochtourige Generatoren für dieses Prinzip ungeeignet.

Scheinleistung (VA) vs. Wirkleistung (W)

Die Scheinleistung (in Voltampere / VA) beziffert die theoretische Gesamtenergie eines Gerätes. Um die echte, nutzbare Wirkleistung (in Watt / W) zu erhalten, muss der Wirkungsgrad (Effizienz) eingerechnet werden. Bei 800 VA und einer Effizienz von 95 % verbleiben real 760 Watt. Auf unserer Webseite vereinfachen wir diese Angabe für Sie transparent als VA (≈ W).

Spitzenleistung

Die Spitzenleistung markiert das absolute Maximum, das die Windturbine bei optimalen Starkwind-Bedingungen laut Leistungskurve kurzzeitig erzeugen kann. Unsere Anlagen brillieren hier mit einer Spitzenleistung von stolzen 1.250 W.

Stall (Strömungsabriss)

Ein Prinzip, bei dem sich Rotorblätter bei Sturm absichtlich so stark verbiegen, dass die Luftströmung abreißt und der Vortrieb stoppt. Diese Methode belastet das Material jedoch extrem und erzeugt im Sturm eine erhebliche, störende Lärmbelästigung.

Start-Windgeschwindigkeit (Anlaufgeschwindigkeit)

Die Start-Windgeschwindigkeit beschreibt den Punkt, an dem der Rotor die mechanische Trägheit überwindet und beginnt sich zu drehen – Strom wird hier noch nicht zwingend produziert (siehe Cut-In Wind). Dank extrem leichtläufiger Lager liegt dieser Wert bei uns bei unschlagbaren 1,5 bis 2 m/s (ca. 5–7 km/h).

Steckerfertige Anlagen & Gesetzliche Regelungen

Gemäß der Norm VDE-AR-N 4105 dürfen Verbraucher steckerfertige Mini-Erzeugungsanlagen bis maximal 800 Watt Wechselrichter-Leistung unter bestimmten Bedingungen selbst installieren. Eine vereinfachte Anmeldung im Marktstammdatenregister der Bundesnetzagentur reicht hier oft aus.

Wichtiger Hinweis für unsere Kunden: Da unsere Anlage mit 1.000 Watt (1 kW) die Grenze von 800 Watt überschreitet, handelt es sich nicht mehr um ein einfaches Steckergerät. Die Anlage muss zwingend regulär beim Netzbetreiber angemeldet und von einem Elektrofachbetrieb fachgerecht angeschlossen werden. (Details finden Sie im Bereich „Windrad Rechtliches“).

Turbinengewicht

Das Gewicht der Turbine ist ein schmaler Grat: Ist sie zu leicht, deutet das oft auf minderwertige Materialien und mangelnde Robustheit hin. Ist sie hingegen zu schwer, benötigt sie zu viel Windenergie, um überhaupt in Schwung zu kommen, was den Gesamtertrag schmälert.

Die Deichturbinen-Konstruktion: Mit einem optimal ausbalancierten Gesamtgewicht von 27 kg (inklusive Generator) vereinen unsere Anlagen maximale mechanische Stabilität bei Sturm mit einem extrem leichtläufigen Anströmverhalten.

VAWT (Vertikale Windturbine)

VAWT steht für „Vertical Axis Wind Turbine“ und bezeichnet Windräder mit einer senkrechten Rotordrehachse. Im Gegensatz zu unseren klassischen horizontalen Systemen (HAWT) weisen vertikale Anlagen in der Praxis meist einen deutlich geringeren Wirkungsgrad auf.

WEA

WEA ist die offizielle und branchenübliche Abkürzung für Windenergieanlage.

Windnachführung & Windrichtung

Die Funktionsweise unterscheidet sich je nach Bauform grundlegend:

  • Vertikale Windräder: Sind bauartbedingt weitgehend unabhängig von der Windrichtung. Während schaufelförmige Widerstandsrotoren aus jeder Position von allein anlaufen, benötigen aerodynamische Schnellläufer (z.B. Darrieus-Rotoren) je nach Blattstellung eine integrierte Anschiebe-Hilfe.
  • Horizontale Windräder: Müssen immer exakt im Wind gehalten werden, um maximale Erträge zu erzielen. Während Großwindkraftanlagen dafür teure Elektromotoren nutzen, setzen wir bei unseren Kleinwindkraftanlagen auf ein hocheffizientes, mechanisches Seitenleitwerk (Windfahne). Dieses führt die Turbine völlig wartungsfrei und blitzschnell in die optimale Windposition.

Zertifikate & Qualitätsstandards

Der Betrieb und vor allem die legale Netzanbindung einer Windkraftanlage setzen geprüfte Sicherheit voraus. Achten Sie beim Kauf darauf, dass alle relevanten Zertifikate für das Windrad, den Controller und den Inverter lückenlos vorliegen. Unsere Produkte erfüllen die höchsten internationalen Qualitätsstandards und sind zertifiziert nach:

  • CE, RoHS, ETL
  • ISO 9001:2008 (Qualitätsmanagement)
  • ISO 14001 (Umweltmanagement)

Zertifikat für den Netz- und Anlagenschutz (NA-Schutz)

Dieses Zertifikat ist für den Wechselrichter bzw. das Controller/Wechselrichter-Kombigerät gesetzlich zwingend vorgeschrieben. Es zertifiziert die Einhaltung der strengen Sicherheitsnormen VDE-AR-N 4105: 2018-11 (inkl. Überarbeitung 1: 2020-10) sowie DIN VDE V 0124-100: 2020-06. Ohne diesen Nachweis der automatischen Netzintegration wird der Netzbetreiber die Inbetriebnahme Ihrer Anlage strikt ablehnen.

Ihr Vorteil bei uns: Das rechtssichere NA-Schutz-Zertifikat ist im Lieferumfang unserer netzgebundenen Systeme grundsätzlich standardmäßig enthalten.

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)

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