Messung der Windgeschwindigkeit: Anemometer
Die
Messung der Windenergie erfolgt normalerweise mit Hilfe eines Schalenkreuz-Anemometers, wie im Bild links ersichtlich. Das Anemometer hat eine senkrechte Achse und drei Schalen, die den Wind aufnehmen. Die Anzahl der Umdrehungen pro Minute wird elektronisch aufgezeichnet.
Normalerweise ist das Anemometer mit einer Windfahne zur Detektion der Windrichtung ausgerüstet. Die Schalen können bei Anemometer auch durch Propeller ersetzt sein, was allerdings nicht sehr verbreitet ist.
Andere Anemometertypen sind Ultraschall- oder Laseranemometer, welche die Phasenverschiebung von an Luftmolekülen reflektiertem Schall oder kohärentem Licht messen. Hitzdrahtanemometer messen die Windgeschwindigkeit, indem sie die Temperaturdifferenz zwischen einem Draht auf der Windseite und einem auf Windschattenseite (Leeseite) sehr genau bestimmen.
Der Vorteil von nichtmechanischen Anemometern ist, daß die Vereisung ein geringeres Problem darstellt. In der Praxis werden jedoch Schalenkreuz-Anemometer überall verwendet; in arktischen Gebieten kommen Spezialgeräte mit elektrisch beheizter Welle und beheizten Schalen zum Einsatz.
Qualitätsanemometer sind eine Notwendigkeit für die Windenergiemessung
Bei einem Kauf bekommt man oft genau das, was man bezahlt. Das gilt auch für Anemometer. Man kann von den großen Distributoren erstaunlich günstige Anemometer beziehen. Diese können für meteorologische Zwecke durchaus geeignet sein, und man kann sie auch auf eine Windkraftanlage montieren, wenn die Genauigkeit nicht wirklich wichtig ist.
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Solche billigen Anemometer sind jedoch nicht
für Windgeschwindigkeitsmessungen in der Windkraftindustrie geeignet, da sie sehr ungenau und schlecht kalibriert sein können, was zu Meßfehlern von vielleicht 5 Prozent oder sogar 10 Prozent führt.
Wenn man überlegt, einen Windpark zu errichten, kann ein Anemometer mit einem Meßfehler von 10 Prozent zu einer wirtschaftlichen Katastrophe führen. In diesem Fall besteht die Gefahr, daß man einen Energiegehalt des Windes mißt, der um 1.1
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- 1 = 33 Prozent höher liegt als der tatsächliche. Wenn man auch noch die erzielte Messung auf eine andere Nabenhähe umrechnen muß (beispielsweise von 10 m auf 50 m Hähe), kann sich dieser Fehler noch um den Faktor 1.3 erhähen, sodaß die Windenergieberechnung mit einem Fehler von 75% behaftet ist.
Man kann heute professionelle, exakt kalibrierte Anemometer mit einem Meßfehler von rund 1 Prozent um 700-900 USD kaufen. Das ist sehr wenig im Vergleich zum Risiko, einen katastrophalen wirtschaftlichen Fehler zu begehen. Natürlich ist der Preis alleine nicht immer ein verläßlicher Indikator für Qualität, deshalb sollte man sich bei einer gut reputierten Windforschungseinrichtung beraten lassen, wenn man ein Anemometer kaufen mächte.
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Das Anemometer auf einer Windkraftanlage wird nur dazu verwendet, um festzustellen, ob genügend Wind weht. In diesem Fall wird der Rotor in den Wind gedreht und gestartet.
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Letzte Änderung 1. Juni 2003 http://www.windpower.org/de/tour/wres/wndspeed.htm |