Standortbedingungen für Windkraftanlagen

Eine Windkraftanlage erzeugt mithilfe seiner Rotoren Strom, indem es die regenerative Energie des Windes über mechanische Bewegung in elektrische Energie umwandelt. Der Ertrag ist dabei abhäng von der nutzbaren lokalen Windleistung, der vom Wind durchströmten Fläche und der Effizienz des Windrades. Moderne Anlagen verfügen über eine Windrichtungsnachführung, die auf wechselnde Windrichtungen mit einer Rotation um die Hochachse reagiert und so den optimalen Anströmwinkel wieder herstellt.

An Land wird der Standort vor allem nach den vorherrschenden Strömungsbedingungen bestimmt. Gleichzeitig dürfen aber auch nicht die Interessen der Bevölkerung außer Acht gelassen werden, vor allem in Bezug auf Schallemission und Schattenwurf durch das Windrad. Ein geeigneter Standort weist zur Hauptwindrichtung hin weitestgehend ‘offenes’ Gelände auf, also keine Hindernisse, welche die Windströmung verwirbeln oder ablenken. Hindernisse im Umkreis von etwa 150 Metern sollten mindestens 8 Meter kleiner sein als das geplante Windrad. Daher sind landwirtschaftlich genutzte Flächen, die meist plan und unbebaut sind, oft geeignete Standorte für Windkraftanlagen. Aufgrund der Hindernisfreiheit sind auch Standorte in Gewässern attraktiv. Dies bringt allerdings den Nachteil, dass das Windrad der salzigen Meeresluft ausgesetzt ist, daher müssen zusätzliche Maßnahmen ergriffen werden. Auch muss die Konstruktion an die zu erwartenden Spitzenwinde angepasst beziehungsweise entsprechend verstärkt werden. Die See kann außerdem Schwingungen in der Windkraftanlage anregen, die schlimmstenfalls in Resonanz treten können und daher ebenfalls konstruktiv berücksichtigt werden müssen.

Mit moderner Messtechnik wird anhand langfristiger Windmessungen (üblicherweise drei bis fünf Monate) auf unterschiedlichen Höhen das Windgeschwindigkeitsprofil für den möglichen Standort erstellt. Das Messsystem erfasst auch Turbulenzen, sodass der Bereich der überwiegend verwirbelungsfreien Luftströmung ermittelt werden kann, denn hier wird der Rotor bevorzugt platziert. Aus diesen Daten folgt anhand von Windgeschwindigkeitsprofil und Leistungskurve der Windkraftanlage die Ertragsprognose, auf deren Basis die Rentabilität ermittelt werden kann.

Foto © Pakmor – Fotolia.com