Von der Seite über die Energie im Wind wissen wir, daß das Energiepotential pro Sekunde (die Leistung ) mit der dritten Potenz der Windgeschwindigkeit steigt, und darüberhinaus proportional mit der Luftdichte (dem Gewicht pro Volumenseinheit)

Wir können jetzt all das verwenden, was wir bisher gelernt haben: Wenn wir die Leistung einer jeden Windgeschwindigkeitmit ihrer jeweilienWahrscheinlichkeit aus der Weibull-Verteilung multiplizieren, dann erhalten wir die VerteilungderWindenergie bei verschiedenen Windgeschwindigkeiten = die Leistungsdichte.Beachten Sie, daß diese Kurve im Vergleich zur Weibull-Kurve ihre Form verändert hat, weil die hohen Windgeschwindigkeiten die meiste Leistung aufweisen.

Diese Grafik wurde mit dem Leistungs-Calculator auf dieser Website erstellt. Die Fläche unter der grauen Kurve (bis hinunter zur x-Achse) beschreibt die Leistung des Windes pro Quadratmeter Luftströmung auf unserem Standort. In diesem Fall haben wir eine mittlere Windgeschwindigkeit von 7 m/s und einen Weibull-Formparameter von k=2, also erhalten wir 402 W/m 2 . Beachten Sie, daß dieser Wert nur halb so groß wäre, wenn der Wind konstant mit der mittleren Windgeschwindigkeit wehen würde.

Die Grafik besteht aus einer Reihe von schmalen, senkrechten Linien, je eine für jedes 0.1 m/s breite Intervall. Die Länge jeder Linie steht für die Leistung (in Watt pro Quadratmeter), welche die dazugehörige Windgeschwindigkeit zur Gesamtleistung pro Quadratmeter beiträgt.

Die Fläche unter der blauen Kurve sagt uns, wieviel wir von dieser Leistung tatsächlich in mechanische Leistung umwandeln können. (Nach dem Betz'schen Gesetz sind dies 16/27 der Gesamtleistung des Windes).

Die Fläche unter der rote Kurve zeigt, wieviel elektrische Leistung eine Windkraftanlage auf diesem Standort produzieren kann. Die Überlegungen hierzu werden wir in Kürze anstellen, wenn wir zu der Seite mit den Leistungskurven kommen.

Die wichtigste Erkenntnis aus der Grafik ist die Tatsache, daß sich der Großteil der Windenergie oberhalb der mittleren Windgeschwindigkeit des Standortes verteilt.

Das ist so überraschend nicht, wenn wir uns vor Augen halten, daß hohe Windgeschwindigkeiten einen weitaus höheren Energiegehalt aufweisen als geringe.

Üblicherweise werden Windkraftanlagen so konstruiert, daß sie zwischen 3 und 5 m/s Windgeschwindigkeit zu arbeiten beginnen. Diese Geschwindigkeit wird als Einschaltwindgeschwindigkeit bezeichnet. Die blaue Fläche links von diesem Grobwert zeigt die geringe Leistung, die wir dadurch verlieren, daß wir erst ab z.B. 5 m/s einschalten.

Bei hohen Windgeschwindigkeiten, z.B. über 25 m/s, wird die Windkraftanlage abgeregelt, um Schäden an ihr selbst oder der Umgebung zu verhindern. Diese Geschwindigkeit heißt Abschaltwindgeschwindigkeit. Die winzige blaue Fläche rechts davon steht für die nicht genützte Leistung oberhalb der Abschaltgeschwindigkeit.