7/25/2019 Windstaerken Klasse 7-13 Mitnehmblatt
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WINDST RKEN F R SCHULKLASSENAUFBAU UND TECHNIK VON
WINDENERGIEANLAGEN
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MERKSATZ 1Wind ist bewegte Luft. Luft hat wie jeder andere Stoff
ein Gewicht und unterliegt damit auch derErdanziehung. rtlich
unterschiedliche Erwrmung und Abkhlung von groen Luftschichten
verursachtLuftdruckunterschiede in unserer Atmosphre. Zum Ausgleich
dieser Unterschiede entsteht Wind.
1. AUFBAU VON WINDENERGIEANLAGEN1.a) Die wichtigsten Teile einer
Windenergieanlage sind:
Maschinenhaus/Gondel
Im Maschinenhaus befindet sich der Triebstrang mit
Hauptwelle,Getriebe und Generator. Hinzu kommen mechanische
Bremsen,Schaltschrnke, Regler, Umrichter und Khlanlagen.
Rotorbltter mitNabe
Rotorbltter sind denselben Belastungen ausgesetzt
wieFlugzeugflgel in Turbulenzen. Sie mssen stabil und
gleichzeitigelastisch und leicht sein. Die Rotorbltter sind mit der
NABE amMaschinenhaus befestigt. Als NABENHHE wird der Abstand
vomBoden bis zur Nabe bezeichnet.
Turm Die Windgeschwindigkeit nimmt mit dem jeweiligen Abstand
zumBoden zu. Mit jedem zustzlichen Hhenmeter steigt auch
dieWindgeschwindigkeit um je 0,8 %.Die Turmhhe betrgt bei neueren
Windenergieanlagen auf demLand (= onshore) 100 - 160 Meter. Bei
Windenergieanlagen aufdem Meer (= offshore) liegt sie bei etwa 100
Metern.
MERKSATZ 2Die Windgeschwindigkeit erhht sich mit jedem Meter
Abstand zum Boden um jeweils 0,8 %. Deshalbkann sich der Bau von
hohen Windenergieanlagen lohnen, die Hhe ist aber nur ein Faktor
von vielen.
MERKSATZ 3
Die im Wind enthaltene Energie steigt mit der Geschwindigkeit
des Windes in der dritten Potenz = v3.Das bedeutet: Doppelte
Windgeschwindigkeit(v x 2) liefert 2 x 2 x 2 =
achtfacheLeistung.
1.b) Im Maschinenhaus einer Windenergieanlage befinden sich:Das
Getriebe erhhtdie niedrige Drehzahldes Rotors, so dassder Generator
ineinem optimalenDrehzahlbereicharbeiten kann.
Es gibt aber auchWindenergieanlagenohne Getriebe. Diesehaben
einen Genera-tor mit greremDurchmesser. DerGenerator
erzeugtWechselstrom.Der Umrichter formtWechsel- zu Gleich-strom um
und wiederzurck zu Wechselstrom mit der fr das Stromnetz passenden
Frequenz 50Hz.
Der Transformator passt die Spannung an das Mittel- oder
Hochspannungsnetz an. DerWindgeschwindigkeitsmesser (Anemometer)
misst stndig die Windgeschwindigkeit. DieAzimutmotoren drehen die
Gondel in den Wind. Der Pitchantrieb in der Nabe stellt
denRotorblattwinkel ein.
