Warum sich ein Windrad nicht immer dreht
Nicht immer drehen sich beide Windräder – wie hier in Roxel
Wer in der Nähe eines Windrades wohnt, dem ist mit Sicherheit schon aufgefallen: Nicht immer dreht sich der Rotor, zeitweise steht er einige Stunden am Stück ganz still – und erzeugt dann natürlich auch keinen grünen Strom. Warum das so ist? Dafür gibt es mehrere Gründe. Die häufigsten erklären wir hier.
Probebetrieb
150 Meter hoch sind zum Beispiel unsere Anlagen in Amelsbüren, Roxel und Wolbeck. Direkt nach dem Aufbau zieht so ein Windrad da natürlich die Blicke auf sich. Bis sich die Flügel aber das erste Mal richtig drehen, dauert es noch einige Wochen. Denn zuerst müssen letzte Arbeiten in und an der Anlage abgeschlossen werden, die Verkabelung zum Beispiel. Danach beginnen Tests und der Probebetrieb, der mehrere Wochen dauern kann. Auch in dieser Zeit steht ein Windrad häufiger still, weil es wiederholt gewartet und überprüft wird. In Amelsbüren zum Beispiel fielen im Probebetrieb Probleme mit der Windnachführung auf, die erst behoben werden mussten. Daher konnte sich der Rotor nicht so häufig drehen wie er das heute tut. Solche „Kinderkrankheiten“ sind nicht ungewöhnlich, gerade um sie zu finden und zu beheben gibt es ja den Probebetrieb.
Regelbetrieb
Die Messgeräte auf dem Maschinenhaus messen unter anderem die Windgeschwindigkeit
Haben die Anlagen den Probebetrieb hinter sich, drehen sie sich durchgängiger – allerdings auch nicht 24 Stunden am Tag. Der Hauptgrund: Es weht zu wenig Wind. Damit ein Windrad sich dreht, braucht es kontinuierlich eine bestimmte Windgeschwindigkeit von etwa 3 Metern pro Sekunde. Einzelne Windböen reichen nicht aus, der Wind muss beständig um die Flügel wehen. Da sich die Windverhältnisse innerhalb kleiner Entfernungen deutlich unterscheiden können, ist es möglich, dass es am Boden deutlich spürbare Luftbewegungen gibt, in Höhe des Rotors etwa 100 Meter über dem Boden aber fast Windstill ist – oder umgekehrt. So erklärt sich auch, warum sich zwei nahe beieinanderstehende Windräder nicht immer gleich schnell drehen – oder eins womöglich gar nicht. Übrigens: Bei zu viel Wind schaltet sich die Anlage auch aus, das passiert aber erst ab einem Sturm der Windstärke 9. Damit die Materialien nicht überbeansprucht werden, drehen sich die Rotorblätter automatisch aus dem Wind.
Der Schattenwurf der Rotoren darf bestimmte Grenzwerte nicht überschreiten – sonst schaltet sich die Anlage automatisch ab.
Ein anderer Grund, warum ein Windrad steht, kann die Sonne sein. Denn es gibt Grenzwerte für die Beschattung von Bebauung im Umfeld der Anlage. Hat ein bestimmter Punkt, der im Genehmigungsverfahren als Immissionsort festgelegt wird, durch den Rotor 30 Minuten Schatten pro Tag beziehungsweise acht Stunden pro Jahr abbekommen, schaltet sich die Anlage immer dann aus, wenn der Schatten tatsächlich wieder auf diesen Punkt fallen würde. Das geschieht vollautomatisch. Dafür kann die Anlage aus ihrer Position und dem aktuellen Sonnenstand errechnen, wo ihr Schatten hinfällt. Die Windstärke und Sonneneinstrahlung wird permanent durch Instrumente gemessen, die sich hinten auf dem Maschinenhaus befinden.
Auch wenn es zu viel Strom gibt, können Windräder abgeschaltet werden, um zu verhindern, dass das Netz überlastet wird – allerdings erst nach konventionellen Kraftwerken. Das nennt sich Einspeisemanagement oder kurz „EinsMan“. Dafür verantwortlich sind die großen Netzbetreiber, die den Netzzustand dauerhaft überwachen. In Münster müssen die Windräder aus diesem Grund zum Glück kaum mal abgeschaltet werden, so dass die Windräder bei passendem Wind grünen Strom erzeugen und den Stromsee füllen können. Statt Erzeuger abzuschalten, können übrigens auch große Stromverbraucher eingeschaltet werden. Wir können in unserem großen Tauchsieder am Hafen so aus überschüssigem Ökostrom Fernwärme machen.
Nicht zuletzt gibt es natürlich auch im Regelbetrieb Wartungsarbeiten, für die die Windräder abgeschaltet werden müssen. Regelmäßig anstehende Wartungen machen im Jahr etwa 80 Stunden aus.
12 Kommentare
Klaus
31. Januar 2021Wenn im Stromnetz Überkapazitäten entstehen werden zuerst Windräder abgeschaltet.
>Wer< hat das beschlossen und wo kann ich diese Regelung finden?
Meines Wissens (ohne Quellenangabe) haben / hatten auch EON und RWE maßgeblichen Anteil an dieser Festlegung.
? Ist das zutreffend?
cu
Klaus
Florian Adler
1. Februar 2021Hallo Klaus,
wo stammt dieser Satz denn her, dass zuerst Windräder abgeschaltet würden? Es ist nämlich genau andersherum: Das Erneuerbare-Energien-Gesetz regelt zum Einspeisemanagement ganz klar (§ 14), dass im Falle von Abschaltungen „der Vorrang für Strom aus erneuerbaren Energien, Grubengas und Kraft-Wärme-Kopplung gewahrt wird, soweit nicht sonstige Stromerzeuger am Netz bleiben müssen, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Elektrizitätsversorgungssystems zu gewährleisten“. Es müssen also zuerst konventionelle Kraftwerke abgeschaltet werden, sofern das möglich ist. Auch das Energiewirtschaftsgesetz (§ 13) spricht davon, dass bevorrechtigte Elektrizität (=Ökostrom) nur ausnahmsweise abgeregelt werden darf.
Thomas Grun
5. September 2022Der Einspeisevorrang gilt aber nur solange wie nicht die Netzfrequenz betroffen ist. Wenn es dort kriselt und das kann es sehr schnell weil die Toleranzbereiche europaweit sehr eng gefasst sind, werden die Flatterstromerzeuger als erstes aus der Leitung genommen und mit Lastkraftwerken und deren Schwungmassen eine stabilisierung herbeigeführt. Schon ab 0,2 Hz Abweichung beginnt das Szenario zu greifen. Und genau aus dem Grunde wird es, egal wieviele Rädchen sich drehen, nie eine 100% Versorgung geben weil mindestens 20% Grundlast als Regelenergie zwingend erforderlich sind. Da können die Grünen mitsamt ihren Gesetzespaketen auf- und niederspringen, bis es dazu keine Alternativen gibt wird das auch so bleiben.
Und wers nicht glauben mag, hier ist ersichtlich was da gerade abläuft und auch ab wann und wie oft positive oder negative Regelenergie einspringen muss. :-O
https://www.netzfrequenz.info/aktuelle-netzfrequenz-full
Wolfgang
24. Januar 2023Das hört sich nur schön an, aber technisch überhaupt nicht machbar. Erneuerbare Energien sind nicht Grundlast fähig, heißt man kann mit ihnen die Netzfrequenz nicht regulieren. Dementsprechend werden Kraftwerke, die genau das können, sicher nicht abgeschaltet. Daher sind solche Fantasien der Grünen, das man ohne Kraftwerke auskommt, reine Hirngespinste.
Michael
12. Mai 2021Wie wäre es, erstmal nach den technischen Gründen zu fragen anstatt gleich von einem Vergehen auszugehen?
Wenn sie sich mit der Materie beschäftigt hätten, wüssten sie, dass die Grundlast in Deutschland auf lange Zeit noch auf fossilen Brennstoffen beruht.
Diese Kraftwerke sind komplex. Sehr komplex. Sie können nicjt binnen 10 Sekunden aus und wieder angestellt werden. Denken sie an einen Holzkohlegrill, den sie auch nicht mal eben kurz an- und wieder ausstellen können.
Windräder dagegen lassen sich sofort abschalten. Deshalb macht das technisch Sinn aber wird durch grüne idealistische Spinnereien politisch verboten und damit neue Probleme erzeugt. Kurzum: grün ist dumm.
Florian Adler
12. Mai 2021Nicht immer die technisch einfachste Lösung zu wählen, ist nicht zwangsläufig dumm, sondern in diesem Fall das Ergebnis einer Abwägung zwischen „erzeugt neue Probleme“ und „schützt das Klima“. Wenn diese Abwägung zugunsten des Klimas ausfällt – ich kann das nicht ernsthaft bemängeln.
nsowo
24. August 2020r eine gute Nutzbarkeit der Windenergieausbeute mindestens 30-60m zu niedrig. Ich frage mich wer auf einen solchen Blödsinn kommt und auf eine 2-3-fach höhere Jahresausbeute in kWh wider besseren Wissens verzichtet?
Bin ein bischen wütend mit der geballten Faust in der Tasche!
Udo
8. Oktober 2017Klar,
ich bin 100% Ökostromkunde und doch bin ich sehr unzufrieden mit den Anlagen!
Bei allen Anlagen liegt die Nabenhöhe zu mindest 2/3 in der Prandtlschicht, ist also für eine gute Nutzbarkeit der Windenergieausbeute mindestens 30-60m zu niedrig. Ich frage mich wer auf einen solchen Blödsinn kommt und auf eine 2-3-fach höhere Jahresausbeute in kWh wider besseren Wissens verzichtet?
Bin ein bischen wütend mit der geballten Faust in der Tasche!
Florian Adler
9. Oktober 2017Die Höhe der Anlagen ist nicht frei wählbar, sondern hängt auch mit der Genehmigung zusammen. Größere Nabenhöhe hieße dann kleinerer Rotor. Wir planen unsere Anlagen natürlich – unter allen vorhandenen Restriktionen – so, dass sie die maximale Windausbeute bringen.
Udo
9. Oktober 2017Wenn ich das richtig verstehe sind es nicht die Ingenieure der Stadtwerke auf diese „geniale“ Idee gekommen sind sondern das sind mehr oder weniger „politische Vorgaben“..?
Florian Adler
10. Oktober 2017Es gibt sog. Konzentrationszonen für Windenergieanlagen, in denen die Windräder gebaut werden dürfen (etwas vereinfacht gesagt). Innerhalb dieser Zonen gibt es aber auch Beschränkungen, so zum Beispiel der einzuhaltende Abstand zu Siedlungen, der in der Regel beim dreifachen der Gesamthöhe liegt. Sehr ausführlich wird das in der entsprechenden Ratsvorlage zur Einrichtung der Konzentrationszonen dargestellt (Anlagen 2 und 3): https://www.stadt-muenster.de/sessionnet/sessionnetbi/vo0050.php?__kvonr=2004040671&voselect=10134
Maik
11. Juli 2015Danke, das ist wieder einmal ein Artikel, der ganz entspannt und ohne Besserwisser-Attitüde eine interessante Frage klärt.
Dass eine Anlage mal aus technischen Gründen pausiert, war auch durch eigenes Nachdenken zu ermitteln. Dass die Windverhältnisse sehr, sehr lokal begrenzt sind, habe ich auch als Sportflieger schon feststellen müssen. Aber gerade die Information, dass auch Schatten einen Einfluss auf die Laufzeit einer Windkraftanlage haben
können, war für mich völlig neu.
Also, wieder einmal und gern auch wiederholt: Danke für einen interessanten und gut geschriebenen Blogartikel,
Maik
PS: Meine Frage, die ich vor einiger Zeit als Themenvorschlag per eMail gesendet hatte, ist damit zu meiner vollen Zufriedenheit beantwortet. 🙂