THEMA:

Hallo: hier ganz intentionsfrei ein Thema in dem ich mich noch gar nicht auskenn.
Bei el. Wechselströmen gibt es ja Real- und Blindanteile.
Nun könnte es doch sein, dass es auch beim Wind Blindanteile gibt. z.B. bei Wirbelwinden,
es gibt ja auch viele Wirbelwinde z.B um Hoch- und Tiefdruckgebiete.
Rotierende Luftmassen beinhalten m.E. viel Energie, die aber kaum wirkt, also Blindenergie.
Das würde bedeuten, dass der Blindanteil verlorengehen kann, wenn man Wirk-Energie draus gewinnen möchte.

Gehen diese Wirbel verloren wenn wir zuviel Windenergieanlagen betreiben ?

Nun ist mir klar: mit den wenigen Anlagen die wir bis jetzt haben, ist das unwesentlich.
Aber wie weit darf man gehen, (oder soll man gehen, um die Wirbelstürme abzuschwächen, und den Wind zum Stillstand zu bringen.)
Resonanzsysteme hoher Güte sind schon mit wenigen Prozent der Blindleistung zu stoppen.
Gibt es dazu Modellrechnungen ? Muß das bei der Energiewende überhaupt betrachtet werden ?
Weht der Wind wirklich auch dann noch nachhaltig, wenn ich ihm Energie entziehe ?
Ich fürchte der Realanteil ( divergenz ) weht weiter, der Blindanteil ( rotation ) nicht!
wenn ich die Wind-wetterkarten richtig interpretiere ist die Rotation viel stärker als die Divergenz.
Demnach müßte eine Windkraftanlage den Wind von tangential nach radial umlenken.
Ist das schon beobachtet worden ?

Bitte auch Intentionsfrei antworten.

Du liegst mit deiner Vermutung völlig richtig. Auf jeden Fall ist es eine gesicherte Erkenntnis, dass Windkraftanlagen das Mikroklima beeinflussen und im näheren Umfeld für Dürre sorgen. Die Frage ist nur wie viel das ausmacht.

www.bundestag.de/resource/blob/819218/a6...-083-20-pdf-data.pdf

Die in den vergangenen Abschnitten dargestellten wissenschaftlichen Studien erklären nicht den in Europa feststellbaren Zuwachs an Dürreperioden infolge des Betriebs von Windkrafträdern. Daher wird im nachfolgenden Abschnitt auf eine Auswahl von Quellen eingegangen, welche wissenschaftlichen Gründe es derzeit für europäische Dürreerscheinungen gibt.

6. Wissenschaftliche Erklärungen für die Dürreproblematik in Deutschland
...
Betrachtet man allerdings die Verteilung von Windkraftanlagen in anderen Ländern Europas, so ist eine Deckung von Windkraftanlagen und Trockenheit nicht durchweg erkennbar. Darum ist die Annahme eines kausalen Zusammenhangs zwischen Windkraftanlagen und Dürre nicht sofort naheliegend.

Vielen Dank Freddy
gibt es denn auch Studien, wie sich eine maßgebliche globale Erhöhung der Anzahl von WEAnlagen auf den Ertrag der bestehenden Anlagen auswirken würde.
Ich vermute, dass die Wirbelwinde verschwinden, und nur noch die Druckausgleichswinde wehen . Der Ertrag der einzelnen WEA also wesentlich geringer wird.

Ich vermute, dass die Wirbelwinde verschwinden, und nur noch die Druckausgleichswinde wehen . Der Ertrag der einzelnen WEA also wesentlich geringer wird.

Ich könnte mir aber auch das Gegenteil vorstellen, dass nämlich vorwiegend die Druckausgleichswinde geerntet werden und sich dadurch die Wirbelwinde in Druckausgleichswinde umwandeln. Ich schreibe dir aber ehrlich, dass ich es nicht weiß. Aber dass sich in Windparks die WKA gegenseitig den Wind wegnehmen, ist eine bekannte Tatsache.

www.volker-quaschning.de/software/windertrag/index.php

In einem Wind­park mit mehreren Wind­kraft­anlagen können sich die Anlagen gegen­seitig verschatten, das heißt in Wind­richtung hintereinander stehende Anlangen können sich gegenseitig den Wind wegnehmen. Dadurch reduziert sich die den einzelnen Anlagen zur Verfügung stehende Windleistung. Dies kann durch den Feld­wirkungs­grad berück­sichtigt werden. Die Berechnung des Feldwirkungs­grades ist aufwändig und kann nur mit entsprechenden Analyse­werkzeugen bestimmt werden. Steht ein genauer Wert nicht zur Verfügung, kann der Feld­wirkungsgrad hier grob abgeschätzt werden. Er ist mit einem möglichen sinn­vollen Wert vorbelegt.

Eins noch. WKA erzeugen auch im Makroklima Dürren. Der Effekt ist bekannt, aber schwierig zu quantifizieren. Bäume emittieren Kondensationskeime, die, wenn sie auf eine Thermik treffen, in die erforderliche Höhe gerissen werden. Steht aber eine WKA in einem Wald, ist der Wind im Windschatten zu schwach und die Kondensationskeime sinken zu Boden, bevor sie die Chance haben auf eine Thermik zu treffen. Dadurch entstehen in Kombination mit den anthropogenen Höhenwolken, die der Flugverkehr erzeugt, besonders im Sommer Dürreperioden.

heini schrieb:

Hallo: hier ganz intentionsfrei ein Thema in dem ich mich noch gar nicht auskenn.
Bei el. Wechselströmen gibt es ja Real- und Blindanteile.
Nun könnte es doch sein, dass es auch beim Wind Blindanteile gibt. z.B. bei Wirbelwinden,

Die Begriffe Blindstrom/Blindleistung/Blindenergie kommen eigentlich aus der Elektrotechnik. Blindleistung ist eine Leistung die zuerst in ein Gerät eingespeist wird, im Gerät zwischengespeichert wird und dann von dem Gerät wieder zurück geliefert wird. Vereinfacht ausgedrückt schickt man in ein blindleistungsgenerierendes elektrisches Gerät Strom rein, das speichert den kurzzeitig in irgend einer Form und schickt ihn dann zum Erzeuger zurück. Wenn der Erzeuger z.B. ein Generator ist, dann wirkt der Anteil tatsächlich wieder treibend auf den Generator, wobei der vorher natürlich mit dem selben Anteil bremsend bei der Lieferung ins Netz gewirkt hat. In der Summe wird der Generator aber immer gebremst, weil er immer auch Wirkleistung liefert. Egal, wie klein die ist.

Wenn es bei Windrädern eine Wind-Blindleistung gäbe, dann müsste es da doch eine Rücklieferung über die Flügel geben. Wo soll die denn her kommen? Die müsste ja irgendwo zwischengespeichert sein. Und selbst wenn es die gibt, dann bedeutet das doch nur, dass der Wind nur die Arbeit zum generieren der Wirkleistung aufbringen muss.

Ich denke, der Begriff Blindenergie ist da ziemlich fehl am Platz.

Ein ungedämpfter Schwingkreis hat Blindleistung. I*U .Ein ungebremstes Schwungrad hat Blindleistung. ~ I*(omega^3) .
Rotierende Massen haben Blindleistung. Wenn ich mir die Wetterkarten anschau sehe ich hauptsächlich rotierende Luftmassen.
Den rotierenden Anteil könnte man doch evtl. auch als Blindleistung sehen.
Die Rotationsrichtung wird zwar durch die Corioliskraft bestimmt, aber sie leistet fast nichts. Die Winde rotieren hauptsächlich weil sie es ungebremst können.
Der rotierende Luftstrom bremst den divergenten Luftstrom, wie die selbstinduktion den Strom in einer Spule.
Es könnte also sein, dass wenn wir den rotierenden Luftstrom bremsen, die luftdruckwechsel mit höherer Frequenz erfolgen.
Jedenfalls sollte man diese Sache nicht nur mikroklimatisch sondern global im Modell erforschen, während man die WEA aufstellt befor man zu viele hat.

@heini

Was mich an deiner Idee stört, dass sind einerseits die Größenverhältnisse. Der Rotationsradius eines Sturms ist riesig im Vergleich zu dem Rotor eines Windrads. Zudem stehen die beiden Rotationsradien nahezu senkrecht aufeinander, so dass ich mir nur schwer eine Wechselwirkung vorstellen kann.

Außerdem erzeugen die Enden der Rotorflügel selbst Blindleistung durch Wirbelschleppen, so dass die Geschwindigkeit des Druckausgleichs (Dimension einer Leistung) stärker abnimmt als die Leistungsaufnahme und -abgabe durch das Windrad.

heini schrieb:

Ein ungedämpfter Schwingkreis hat Blindleistung. I*U .Ein ungebremstes Schwungrad hat Blindleistung. ~ I*(omega^3) .
Rotierende Massen haben Blindleistung.

Blindenergie pendelt immer zwischen zwei Elementen hin und her. Mal ist die Energie in dem einen drin und mal ist sie in dem andern drin. Beim elektrischen Schwingkreis ist sie einmal im Kondensator drin und einmal in der Induktivität drin. Zwischen den beiden Elementen pendelt sie. In einem Feder-Masse-System wäre sie einmal in der gespannten Feder und einmal in der sich bewegenden Masse. Bei einer rotierenden Masse bleibt die Energie in der durch Rotation bewegten Masse. Es gibt da keinen Austausch. Ansonsten müsste man auch einem geladenen Kondensator eine Blindenergie zuordnen. In beiden Fällen wird bleibt Energie aber im jeweiligen Element gespeichert.

Beim Schwingkreis sind Strom und Spannung zueinander 90° Phasenverschoben.= Blindleistung solange die Leistung nicht verbraucht ist
Beim Schwungrad sind Kraft und Geschwindigkeit zueinander senkrecht also 90° verschoben = Blindleistung
Oder anders formuliert:
Die Luftmassen sind ein globales komplexes System in dem Sinne daß es nicht Rückwirkungsfrei ist und deswegen evtl. sehr leicht gedämft werden kann.
( so wie eine Glocke durch einen kleinen Sprung, oder mit einem Kaugummi.)
Das sollten Metereologen doch berechnen können, oder sogar müßen!

Ich sehe es wie Freddy mit den Größenordnungen. Wenn da ein ganzes Gebirge steht, das den Wind ein bisschen aufhält, ok. Aber ein Windpark? Der hat ja nicht mal die Größe eines Hügels, der den Namen verdient. Was soll der schon groß bewirken? Selbst viele Windparks würden die Landschaft nur quasi ein kleines bisschen hügeliger machen.

heini schrieb:

Beim Schwingkreis sind Strom und Spannung zueinander 90° Phasenverschoben.= Blindleistung solange die Leistung nicht verbraucht ist
Beim Schwungrad sind Kraft und Geschwindigkeit zueinander senkrecht also 90° verschoben = Blindleistung

Beim Schwingkreis sind Strom und Spannung dauerhaft zeitlich um 90° zueinander phasenverschoben. Die Spannung kann man ständig messen und den Strom dazu auch. Daraus ergibt sich zu jedem Zeitpunkt die Blindleistung U*I.

Beim Schwungrad sind Kraft und Drehzahl nur so lange „phasenverschoben“ bis es die endgültige Drehzahl erreicht hat. Die Kraft ist dann dauerhaft 0.Wo und wie kann man denn dann eine Blindleistung messen?

@ Steinzeitastronom
Ein Hügel ist nicht dazu konstruiert, aber auch nicht fähig, dem Wind Energie zu entziehen, sonst müßte er sich ja dabei erwärmen.
Lediglich die Bewaldung erzeugt kleine Wirbel, welche sich in bodennahe Wärme entwickeln. die der Luft wieder zugeführt wird! Energie wird dabei nicht aus dem Luftstrom entnommen sondern in Wärme des Luftstroms umgewandelt.

Als der Mensch das Fischen lernte konnte er sich nichtvorstellen, dass die Fische mal durch ihn ausgerottet würden.

@ Pferdefuss
Blindleistung kann man nicht messen, sie wirkt ja nicht. Sie wird berechnet aus effStrom mal effSpannung beim Schwingkreis bzw
luftmasse mal Senkrechtegeschwindigkeitskomponente^3 beim Wind. ( senkrecht auf der Druckdifferenz )

heini schrieb:

@ Pferdefuss
Blindleistung kann man nicht messen, sie wirkt ja nicht. Sie wird berechnet aus effStrom mal effSpannung beim Schwingkreis bzw
luftmasse mal Senkrechtegeschwindigkeitskomponente^3 beim Wind. ( senkrecht auf der Druckdifferenz )

Wie machen denn das dann die Blindstromzähler? Die Dinger sind in etlichen Betrieben verbaut.

„luftmasse mal Senkrechtegeschwindigkeitskomponente^3“ =>
m*v³ => [kg*m³/s³] ergibt keine Leistung. Außerdem ist die Kraftkomponente 0, wenn die Enddrehzahl erreicht ist.

Blindleistung entsteht nur, wenn Energie zwischen zwei Komponenten ausgetauscht wird. Und das kann man natürlich messen.

Der Blindstromzähler mißt den Strom und multipliziert ihn mit der um 90° Phasenverschobenen Spannung. wobei er aber beim Strommessen einen kleinen Teil des Blindstromes in Wirkstrom umwandelt.

Ich habe hier nur die proporz Formel für Wind verwendet. eigentlich ist die Windleistungsdichte = Luftdichte/2 mal v^3 in W/m²

Rotation ist die Überlagerung zweier Schwingungen nämlich der X-Komponente und der y- Komponente
die Energie wird zwischen den beiden Komponenten ausgetauscht.

Ich meine man muss sich jetzt nicht so an dem Begriff `Blindleistung´ aufhängen. Wind entsteht weil die Flächen der Erde unterschiedlich stark von der Sonne erwärmt werden, wodurch Druckunterschiede entstehen, und durch die Rotation der Erde. Wer Wind erntet verlangsamt damit mit Sicherheit den Druckausgleich. So werden mehr Extremwetterereignisse erzeugt. Die Tendenz ist klar. Die Frage die der User heini gestellt auch, nämlich wie viel das ausmacht.

Ich weiß es nicht, aber tippe mal, dass es bzgl. des Druckausgleichs vernachlässigbar ist. Was die Induktion von Dürren betrifft denke ich jedoch, dass es eine Menge ausmacht, aber längst nicht so viel wie die Höhenwolken des Flugverkehrs.

heini schrieb:

Der Blindstromzähler mißt den Strom und multipliziert ihn mit der um 90° Phasenverschobenen Spannung. wobei er aber beim Strommessen einen kleinen Teil des Blindstromes in Wirkstrom umwandelt.

Der Blindstromzähler misst den Strom und misst den dazu um 90° phasenverschobenen Spannungsanteil.

heini schrieb:

Ich habe hier nur die proporz Formel für Wind verwendet. eigentlich ist die Windleistungsdichte = Luftdichte/2 mal v^3 in W/m²

Das ist die Leistungsdichte eines Windes. Aber nicht die einer rotierenden Masse.

heini schrieb:

Rotation ist die Überlagerung zweier Schwingungen nämlich der X-Komponente und der y- Komponente
die Energie wird zwischen den beiden Komponenten ausgetauscht.

Mit Komponenten habe ich eigentlich räumlich getrennte Elemente gemeint. Analog zu einem lokal aufgebauten Schwingkreis kann man der rotierenden Masse nur einen festen Energieinhalt zuordnen. Nach außen hin also ein Akku. Da kann man etwas raus holen oder man kann noch etwas dazu tun. Stimmt aber schon, dass man intern einen Energieaustausch zwischen horizontaler und vertikaler Bewegungskomponente rechnen könnte. Nach außen hin spielt das aber keine Rolle. In der Praxis spielen Blindanteile nur eine Rolle, wenn der Energieaustausch zwischen den beiden Elementen beeinflusst wird.

Ich denke jetzt so:
Das bisschen Rotation von Hochdruck- nach Tiefdruck -gebiet ist nur von der Corioliskraft umgelenkter Luftmassenstrom und somit auch real.
Im Endeffekt weichen die bewegten Luftmassen nach oben aus, wenn sie sich am Boden gebremst fühlen.

Aber ein Wirbelsturm sammelt Energie und speichert sie in der Rotation.

Leider müßen WEA abgeschaltet werden wenn sie einem Wirbelsturm begegnen., sonst könnten sie dem Sturm den Wind aus den Segeln nehmen..

Danke dass ihr mit mir diskutiert habt.

www.scinexx.de/news/energie/windkraft-ku...al-statt-horizontal/

Das überraschende Ergebnis: Anders als bei den klassischen Windparks aus Horizontalrotoren behindern sich die Vertikalrotoren nicht gegenseitig – sie können ihre Leistungen im Verbund sogar erhöhen. Konkret bedeutet dies: Wenn zwei solcher Windräder beieinander stehen, dann erhöht sich ihre Leistung um bis zu 15 Prozent, wie Hansen und sein Team berichten. Bei einem dritten Windrad in der Reihe liegt der Zuwachs immerhin noch bei drei Prozent.