Techno-ökonomische Bewertung von Klein - Energiestrategie ...

Techno-ökonomische Bewertung von Klein- bzw. Kleinstanlagen vorwiegend für die
Stromerzeugung
Der Leistungsbeiwert einer Anlage variiert mit der Bauart sowie den Betriebsbedingungen
(Windgeschwindigkeit etc).
Sonderbauarten wie Darrieus könnten theoretisch etwas höhere Werte erzielen, dies wurde
jedoch in der Praxis noch nicht nachgewiesen. Problematisch bei Produktbeschreibungen
von „Sonderbauarten“ ist die Wahl der Bezugsfläche („effektiver Querschnitt“), so lassen sich
Angaben von z.B. cp=0,9 erklären.
Der aerodynamische Wirkungsgrad einer Anlage kann über das Verhältnis des Leistungsbeiwertes
der Maschine zum Betz’schen Leistungsbeiwert ausgedrückt werden und liegt
demnach bei etwa 70 % bis 85 %, je nach Windverhältnissen und Auslegung.
Zur Berechnung des Gesamtwirkungsgrades müssen zusätzlich noch die Wirkungsgrade
aller mechanischen und elektrischen Maschinenteile berücksichtigt werden, die Verluste von
insgesamt 10 % bis 20 % verursachen können.
4.2.3 Forschung und Entwicklung
Die Windenergietechnologie im großen Leistungsbereich boomt, in den letzten Jahren
wurden jährliche Wachstumsraten von 20 % bis 30 % verzeichnet. Obwohl die Technologie
schon als relativ ausgereift und zuverlässig zu bezeichnen ist, gibt es zahlreiche Forschungsanstrengungen
vor allen in folgenden Bereichen:
� Größerer Leistungsbereich, wobei bei on-shore durch Beschränkungen durch den Straßentransport
sowie die Montage schon teilweise kritische Größen erreicht wurden.
� Kostenreduktion des Systems
� Neue Materialien und Designs
� Wettervorhersage
� Off-shore
Vestas Wind Systems (DK) hat beispielsweise im Jahr 2006 88,6 Millionen Euro in Forschung
und Entwicklung (F&E) investiert. (Quelle [L 20])
Es entsteht der Eindruck, dass die Entwicklung der Kleinwindanlagen von den „klassischen“
großen Windanlagen praktisch komplett abgekoppelt ist. So gut wie keine der etablierten
Windenergietechnologie-Firmen ist in diesem Bereich tätig. Die Europäische Technologieplattform
Wind, ein Zusammenschluss der wichtigsten Industriebetriebe Europas in diesem
Bereich, erwähnt Kleinwindanlagen nicht einmal in ihrer „strategischen Forschungsagenda“.
(Quelle [L 20])
Der Bedarf an Forschung und Entwicklung ist aber gegeben, insbesondere:
� „Sicherheit und Zuverlässigkeit“ wird von Windenergietechnologie-ExpertInnen als
größtes Problem gesehen.
� Downscaling der klassischen Designs ist problematisch, da die Strömungsverhältnisse
im verbauten Gebiet oder bei bodennahen Verhältnissen anders sind -> neue Designs
erforderlich.
� Neue Bauarten wie Darrieus etc. haben z. T. noch erheblichen Entwicklungsbedarf.
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