Der Energiewende-Thread

Stine87 schrieb:Seltsam ist die ursprüngliche Annahme von 2.800 bis 3.200 Stunden. Wie kann so etwas passieren?

Ach übrigens: sowas kann man messen...

Vielleicht wird es im nächsten Jahr besser

alhambra schrieb:Ach übrigens: sowas kann man messen...

Wer viel misst misst Mist.
So ging das doch.

Stine87 schrieb:Wer viel misst misst Mist.

Was möchtest du damit konkret aussagen oder andeuten?

Na steht doch da... messungen sind doof... ausser sie passen ins eigene weltbild, dann sind viele messungen sehr toll... zb LIDAR messungen im prälatenwald. Das waren bspt ne menge toller messwerte, die da in fast einem jahr gemacht wurden.

Stine87 schrieb:Wer viel misst misst Mist.

Ich habe ja ein großes Herz. Natürlich sind die notwendigen Messungen zur Bestimmung der Vollaststunden sehr komplex. Und die Algorithmen zur Berechnungen kompliziert und streng geheim. Ich verrate sie dir aber trotzdem, auch wenn ich dafür aus der Elektrikergilde rausgeworfen werde

Vollaststunden = erzeugte Strommenge / Nennleistung.

Das man die erzeugte Strommenge einer Anlage messen kann, und das halbwegs genau, glaubst du mir hoffentlich...

alhambra schrieb:Das man die erzeugte Strommenge einer Anlage messen kann

In die Kerbe hau ich auch mal rein. Sie müssen es im eigenen Interesse sogar, denn grobe Fehlmessungen bedeuten unter Umständen sogar den Verlust von Geld. Wer mal einen nicht sauber funktionierenden Stromzähler im Haus hatte, muss sich auf Diskussionen mit seinem Energielieferanten einlassen.
Hatten wir schon die Eichgesetze? Alleine schon die verpflichten zu einer genauen und geeichten Messung (genau im Sinne der Anwendung, nicht auf Picoampere genau ;-) ).

Total_Recall schrieb:Was möchtest du damit konkret aussagen oder andeuten?

Wenn du die letzten Beiträge aufmerksam gelesen hättest, würdest du nicht fragen. Aber ich sage es dir trotzdem: Es ging um den Windatlas. Er ist nicht nur unbrauchbar, sondern zieht durch seine Unbrauchbarkeit auch noch Folgekosten nach sich, die nicht unbeträchtlich sind. Ergo ist er sogar mehr als nur Mist.

Der Auslöser für den von mir zitierten Spruch - übrigens ein geflügeltes Wort aus Naturwissenschaft, Technik und Management - war der Einwurf von @alhambra selbst, oben um 17:04.
Also bitte nicht beschweren.

Stine87 schrieb:übrigens ein geflügeltes Wort aus Naturwissenschaft, Technik und Management

Der ist mir geläufiger als dir.

Stine87 schrieb:Aber ich sage es dir trotzdem: Es ging um den Windatlas.

Der ist aber keine genaue Messung für einen ganz speziellen Standort.

Stine87 schrieb:Ergo ist er sogar mehr als nur Mist.

Die Messungen sind es keineswegs, es sind, wenn überhaupt die Schlussfolgerungen.

Ein Windatlas ist ein digitales Planungs- und Kartierungswerkzeug, das das langjährige Windklima und das nutzbare Windpotenzial einer bestimmten Region (z. B. eines Bundeslandes, Europas oder weltweit) detailliert darstellt. Er dient Behörden, Planern und Investoren als fachliche Grundlage, um geeignete Flächen für die Windenergienutzung zu identifizieren.
Ein moderner Windatlas umfasst im Wesentlichen die folgenden Daten und Kennwerte:
• Mittlere Windgeschwindigkeit: Die durchschnittliche Windgeschwindigkeit über das Jahr hinweg, berechnet für verschiedene Höhenstufen.
• Mittlere Windleistungsdichte: Ein zentraler Orientierungswert (angegeben in Watt pro Quadratmeter, W/m²), der angibt, wie viel Energie der Wind pro Fläche transportiert.
• Höhenprofile: Da moderne Windkraftanlagen immer höher werden, enthalten moderne Atlanten Daten für verschiedene Höhenstufen über Grund (typischerweise von 100 bis über 200 Meter, teilweise bis zu 500 Meter für Höhenwindräder).
• Windrichtung und Häufigkeitsverteilung: Daten dazu, wie oft der Wind aus welchen Richtungen weht und wie die Windgeschwindigkeiten verteilt sind (oft dargestellt über sogenannte Weibull-Parameter).
• Zeitreihen und historische Statistiken: Häufig werden langjährige meteorologische Daten (z. B. über 20 Jahre im 10-Minuten-Takt) hinterlegt, um wetterbedingte Ertragsrisiken abzubilden.
• Extremwind-Bestimmungen: Daten über maximale Sturmstärken, die für die statische Auslegung und Sicherheit der Anlagen wichtig sind.
Ein Windatlas liefert wichtige Richtwerte für die regionale Flächenplanung, ersetzt jedoch bei der konkreten Projektierung eines Windparks kein standortspezifisches Windgutachten vor Ort

Quelle: Ki von Tante G

(Verfettung von mir)

Total_Recall schrieb:Der ist aber keine genaue Messung für einen ganz speziellen Standort.

Im von mir geschilderten Fall des Prälatenwalds war der Windatlas nicht einmal dafür zu gebrauchen. Der zuständige Projektplaner wurde nach den LIDAR Messungen dazu befragt und sprach von einer Differenz in der mittleren Windgeschwindigkeit, die "bei weitem" zu groß wäre um das Projekt jemals rentabel zu gestalten, auch nicht durch noch höhere Anlagen und Subventionen. Es fehlten wohl größenordnungsmässig 30%.

Weder deine copy und paste Definitionen des Windatlas noch dein Resümee in Fettschrift wurden hier erfüllt.

Die Konsequenz des unzureichenden Windatlas ist allerdings, dass der Regionalverband anhand der fehlerhaften Daten Gebiete zur Ausschreibung freigibt, die sich nach einem Jahr der Prüfung als völlig ungeeignet erweisen. Die Kosten für die ungefähr einjährigen LIDAR Messungen von angeblich ca. 100k werden natürlich auf den Endverbraucher anschließend umgelegt. Auf Schwachwind folgt Schwachsinn.

Der Grund liegt einmal in der prinzipiellen Schwachwindcharakteristik des Schwarzwalds und vor allem in der heterogenen Landschaft.
Der Windatlas ist und bleibt Mist.

Ohne Subventionen würde hier kein einziges Windrad gebaut werden. Genau diese Antwort bekam ich von einem Projektplaner der EnBW, allerdings mündlich, ich kann es daher leider nicht belegen.

Stine87 schrieb:Ohne Subventionen würde hier kein einziges Windrad gebaut werden.

Ohne Subventionen wäre auch kein einziges AKW in Deutschland gebaut worden, was dich allerdings deutlich weniger zu stören scheint. Wohl, weil das AKW von deinem Fenster aus nich zu sehen war?

kuno

Stine87 schrieb:Die Kosten für die ungefähr einjährigen LIDAR Messungen von angeblich ca. 100k werden natürlich auf den Endverbraucher anschließend umgelegt.

Was, wie du leider ignorierst, nichts mit den Messungen selber zu tun hat, sondern mit den bekannten Eigenschaften des Windatlas. Nur weil das Projekt wenig glücklich angegangen wurde, soll die gesamte Windenergie unnütz sein?

Wie auch immer:

Wer zahlt – der Steuerzahler oder die Konzerne?

Die Kosten werden nicht komplett vom Steuerzahler getragen:
• Der KENFO-Fonds: Die Betreiber der kommerziellen Kernkraftwerke haben im Juli 2017 rund 24,1 Milliarden Euro in einen öffentlich-rechtlichen Fonds (Fonds zur Finanzierung der kerntechnischen Entsorgung – KENFO) eingezahlt. Aus diesem Fonds und dessen Veranlagung werden die Kosten der Zwischen- und Endlagerung für den zivilen Atommüll erstattet. Die Betreiber haben sich damit von weiteren Pflichten freigekauft.
• Anteil des Steuerzahlers: Der Steuerzahler kommt direkt für den Atommüll auf, der aus der Forschung, der DDR-Kernenergie (z.B. das Endlager Morsleben) und der militärischen Nutzung stammt. Zudem trägt der Staat das langfristige Risiko: Sollte das Geld im KENFO-Fonds bis zum Abschluss der Jahrhundertaufgabe (projektiert bis zum Jahr 2100 auf bis zu 170 Milliarden Euro) nicht ausreichen, muss der Steuerzahler für alle verbleibenden Kosten einstehen.

Quelle: KI von Tante G

Die oben erwähnten Kosten tragen wir immer, egal, ob aus Steuermitteln oder direkt über die Stromkosten.
@kuno7
Die Subventionen belaufen sich je nach Quelle im Bereich von 210 bis 290 Milliarden Euro ab den 50er Jahren. Also richtiges Kleingeld. ;-)

Stine87 schrieb:Ohne Subventionen würde hier kein einziges Windrad gebaut werden

Dann benenne bitte die Höhe, Art und Umfang der Subventionen.

Man kann also festhalten:

Kohle erhält jährlich ungefähr 4,214 Milliarden teilweise verdeckter Subventionen

Windstrom an Land erhält jährlich 4,536 Milliarden EEG-Umlage aus dem Strompreis.

Quelle: https://energiewende.eu/windkraft-subventionen/

Stine87 schrieb:Die Kosten für die ungefähr einjährigen LIDAR Messungen von angeblich ca. 100k werden natürlich auf den Endverbraucher anschließend umgelegt.

Kosten landen immer beim Endverbraucher. Aber was sind schon 100k?

So ein mittlerer Windpark (20MW) im Schwarzwald, da reden wir von Baukosten/Projektkosten im Bereich von 30-40 Mio €. Und dafür macht er in 20 Jahren aber auch 50-60 Mio € Umsatz. Und du weinst hier wegen 100k rum....

Stine87 schrieb:Ohne Subventionen würde hier kein einziges Windrad gebaut werden. Genau diese Antwort bekam ich von einem Projektplaner der EnBW, allerdings mündlich, ich kann es daher leider nicht belegen.

Was ist denn hier in dem Kontext? an diesem konkreten Standort? das mag ja sein.

Prinzipiell funktioniert Windenergie im Schwarzwald bzw. BaWü aber. Die bestehenden alten Anlagen haben so etwa 1800 Volllasststunden. Neue Projekte kommen wegen höhere Nabenhöhen auf 2200-2500 Volllaststunden.

Zum Vergleich: Das ist das gleiche was man auch in Hessen schafft und nur 20% weniger als man in Niedersachsen schafft (2800-3200)

Obwohl wiederholt Windkraftanlagen, die Höhenweltrekorde hielten, auf Stahlfachwerktürmen montiert sind, herrscht beim Bau von Windkraftanlagen die Verwendung von Türmen mit geschlossenen Querschnitt vor. Warum? Derartige Türme sind schwerer und benötigen ein aufwändigeres Fundament als Stahlfachwerktürme.

Fachwerk: Viele, viele Schraubverbindungen
Stahlrohr: wenige Flanschverbindungen
=> d.h. Stahlrohr ist kostengünstiger und wesentlich schneller bei Montage, Wartung ist weit weniger aufwendig
Darüberhinaus Witterungsschutz für elektrische Anlage und Kabelage.

Optik ... da scheiden sich die Geiter. Ich finde Stahlrohr angenehmer.

Da ich mal davon ausgehe, dass die verschiedenen Anbieter alle keine Deppen sind, gehe ich davon aus, dass tatsächlich Montage und Wartung den höheren Stahlverbrauch schlägt, wenn man die Kosten betrachtet.

Grüße
Omega Minus

Zumeist sind die Masten ab mittlerer Anlagen aus einer Art armierten Faserbeton. Ich mein wegen den Lastwechseln, die ja heftiger sind wie bei Strommasten. Nieten,Schrauben oder hunderte Schweißnähte sind bei den Schwankungen der anfällig.


:mlp:

Ich möchte da auch noch eine Vermutung loswerden. Vor über 25 Jahren hatte ich einmal die Gelegenheit, in Wilhelmshaven eine Windrad von Enercon zu besuchen. Wahrscheinlich war es eines im Jade Windpark Wikipedia: Jade-Windpark.
Die hatten für Besucher eine rundum geschlossene Aussichtsplattform direkt unterhalb der Rotorgondel angebaut, man musste im Inneren über eine Wendeltreppe hochlaufen. Wer dabei mal nach unten schaute, durfte feststellen, dass sich so eine Stahlröhre wie eine Schlange windet. Insgesamt war das eine besondere Erfahrung.
Ich kann daher nur vermuten, dass bei enorm großen Nabenhöhen Stahlrohre andere und gewichtigere Nachteile entwickeln und ein Fachwerk die bessere Lösung sein könnte.

Wir haben doch KI:

Haupttragwerke von Windkraftanlagen – Vergleich der Bauarten

Bei modernen Windkraftanlagen gibt es im Wesentlichen vier Bauarten für das Haupttragwerk (den Turm). Sie unterscheiden sich hinsichtlich Materialeinsatz, Baukosten, erreichbarer Nabenhöhe, Schwingungsverhalten und Transportaufwand.

Die entscheidende wirtschaftliche Frage lautet: Welche Konstruktion ermöglicht bei möglichst geringen Gesamtkosten eine möglichst große Nabenhöhe?

1. Die vier wichtigsten Turmbauarten

Stahlrohrturm
Geschweißte, konische Stahlsegmente, die vor Ort verschraubt werden.
Vorteile: schnelle Montage, industrielle Standardisierung, relativ geringes Eigengewicht.
Nachteile: große Transportdurchmesser, zunehmender Materialaufwand bei sehr großen Höhen.





Betonturm
Aus Betonfertigteilen oder Ortbeton, häufig mit Vorspannung.
Vorteile: hohe Steifigkeit, gute Schwingungsdämpfung, hohe Nabenhöhen realisierbar.
Nachteile: hohes Eigengewicht, aufwendigere Montage und größere Lasten auf dem Fundament.






Hybridturm (Beton + Stahl)
Unten ein breiter Betonturm, oben ein leichter Stahlrohrturm.
Vorteile: hohe Steifigkeit unten, geringeres Gewicht oben, gute Skalierbarkeit.
Nachteile: aufwendigere Bauabläufe und Übergangskonstruktion zwischen Beton und Stahl.



Stahlgitterturm
Fachwerkkonstruktion aus Stahlprofilen, ähnlich einem Hochspannungsmast.
Vorteile: effizienter Materialeinsatz, geringes Eigengewicht, kleine transportierbare Einzelteile, große Nabenhöhen möglich.
Nachteile: viele Verbindungen, hoher Montage- und Inspektionsaufwand.





2. Vergleich nach Kosten, Höhe und Stabilität

Stahlrohrturm
[LIST]
[*]Kosten bei ca. 100 m: günstig
[*]Kosten bei ca. 160 m: eher hoch
[*]Große Nabenhöhen: gut
[*]Steifigkeit: gut
[*]Materialgewicht: mittel
[*]Transport: große Segmente
[*]Montageaufwand: niedrig
[*]Wartungsaufwand: niedrig
[/LIST]

Betonturm
[LIST]
[*]Kosten bei ca. 100 m: mittel
[*]Kosten bei ca. 160 m: mittel bis hoch
[*]Große Nabenhöhen: sehr gut
[*]Steifigkeit: sehr hoch
[*]Materialgewicht: hoch
[*]Transport: schwere Segmente
[*]Montageaufwand: hoch
[*]Wartungsaufwand: niedrig bis mittel
[/LIST]

Hybridturm
[LIST]
[*]Kosten bei ca. 100 m: mittel
[*]Kosten bei ca. 160 m: häufig günstig
[*]Große Nabenhöhen: sehr gut
[*]Steifigkeit: sehr hoch
[*]Materialgewicht: hoch
[*]Transport: mittel
[*]Montageaufwand: mittel bis hoch
[*]Wartungsaufwand: niedrig bis mittel
[/LIST]

Stahlgitterturm
[LIST]
[*]Kosten bei ca. 100 m: potenziell günstig
[*]Kosten bei ca. 160 m: potenziell günstig
[*]Große Nabenhöhen: sehr gut
[*]Steifigkeit: hoch
[*]Materialgewicht: niedrig
[*]Transport: kleine Einzelteile
[*]Montageaufwand: hoch
[*]Wartungsaufwand: eher hoch
[/LIST]

Die Bewertungen sind qualitativ. Eine allgemeingültige Kostenrangfolge gibt es nicht, weil Standort, Windlasten, Transport, Fertigung und Fundamentierung die Wirtschaftlichkeit stark beeinflussen.

3. Warum werden nicht mehr Gittertürme gebaut?

Aus konstruktiver Sicht ist das besonders interessant.

Ein Gitterturm nutzt Stahl sehr effizient. Seine Streben nehmen überwiegend Zug- und Druckkräfte auf, während ein geschlossener Stahlrohrturm große Biegemomente über seine Rohrwand abträgt.

Durch eine große Basisbreite kann ein Gitterturm mit vergleichsweise wenig Stahl eine hohe Steifigkeit erreichen. Gleichzeitig entfällt die Transportbegrenzung durch große Rohrdurchmesser.

Trotzdem werden überwiegend geschlossene Türme verwendet.

Die Gründe:

[LIST]
[*]Montagekosten: Viele Einzelteile und Verbindungen müssen montiert werden.
[*]Ermüdung: Wechselnde Windlasten beanspruchen Streben und Verbindungspunkte.
[*]Wartung: Korrosionsschutz und Kontrolle zahlreicher Verbindungen sind aufwendiger.
[*]Technik und Zugang: Aufzüge, Kabel und Schaltschränke lassen sich in geschlossenen Türmen einfacher unterbringen.
[*]Serienfertigung: Stahlrohr- und Hybridtürme profitieren von etablierten Produktions- und Montageverfahren.
[/LIST]

Der Gitterturm besitzt also durchaus erhebliche Materialeinsparpotenziale, ist aber nicht automatisch die wirtschaftlichste Gesamtlösung.

4. Welche Bauart ist bei welcher Höhe sinnvoll?

Bis etwa 100 m: Stahlrohrturm
Die einfache Herstellung und schnelle Montage sprechen häufig für Stahlrohrkonstruktionen.

100 bis 140 m: Stahlrohr oder Hybrid
Die Wirtschaftlichkeit hängt zunehmend vom Transportdurchmesser und den auftretenden Lasten ab.

140 bis 180 m: häufig Hybridturm
Die Kombination aus steifem Betonsockel und leichterem Stahloberteil bietet oft wirtschaftliche Vorteile.

Über 180 m: standortabhängig
Hybridtürme, segmentierte Stahlkonstruktionen und alternative Bauarten kommen infrage. Auch Gittertürme sind technisch interessant.

Diese Höhen sind lediglich Orientierungswerte und keine technischen Grenzen.

5. Was bedeutet das für die Gesamtkosten?

Entscheidend ist nicht allein der günstigste Turm, sondern der Stromertrag über die gesamte Lebensdauer.

Ein höherer Turm verursacht Mehrkosten, erreicht aber häufig stärkere und gleichmäßigere Winde.

Ein vereinfachtes Beispiel:

Steigt die Windgeschwindigkeit von 6 auf 7 m/s, erhöht sich die theoretisch verfügbare Windleistung mit der dritten Potenz der Windgeschwindigkeit:

(7 / 6)³ = 1,59

Das entspricht theoretisch rund 59 % mehr Windleistung.

Der tatsächliche jährliche Stromertrag steigt allerdings nicht zwangsläufig im gleichen Maße, weil die Leistungskennlinie der Anlage, die Windverteilung und Abschaltungen eine Rolle spielen.

6. Fazit

Für große moderne Onshore-Windkraftanlagen ist der Hybridturm häufig ein wirtschaftlich attraktiver Kompromiss.

Der Stahlrohrturm überzeugt bei geringeren und mittleren Höhen durch standardisierte Fertigung und schnelle Montage.

Der Betonturm bietet hohe Steifigkeit, ist allerdings schwer und aufwendiger zu errichten.

Besonders interessant ist der Stahlgitterturm: Er ermöglicht einen sehr effizienten Materialeinsatz und große Höhen, verliert seine potenziellen Kostenvorteile aber teilweise durch Montage, Inspektion und Wartung.

Die konstruktiv materialsparendste Lösung ist somit nicht zwangsläufig die wirtschaftlichste.

Quelle: chatGPT auf die Frage der üblichen Tragwerke

Total_Recall schrieb:Ich kann daher nur vermuten, dass bei enorm großen Nabenhöhen Stahlrohre andere und gewichtigere Nachteile entwickeln und ein Fachwerk die bessere Lösung sein könnte.

Das wird so sein. In der Lausitz wurde jetzt ein Windrad mit 300m Nabenhöhe gebaut, das ist dann ein Stahlgitterturm.

kuno7 schrieb:Ohne Subventionen wäre auch kein einziges AKW in Deutschland gebaut worden, was dich allerdings deutlich weniger zu stören scheint. Wohl, weil das AKW von deinem Fenster aus nich zu sehen war?

Der Vergleich ist mehr als daneben.
Die Subventionierung eines AKW, das in 97% der Zeit volle Leistung liefert, ist ja wohl etwas sinnvoller als die Subventionierung von Windrädern, von denen man noch nicht einmal weiß, wann sie überhaupt Strom produzieren und dazu noch eine lächerliche Energiedichte besitzen.

Davon ab, was die Sicht aus meinem Fenster angeht:





Jedes einzelne Windrad hier auf den Hügeln des Schwarzwalds stört bei weitem die Landschaft mehr als dieses AKW, das ich in weiter Ferne am Rhein stehen sehe. Inzwischen ist es außer Betrieb, es hatte in seiner aktiven Zeit etwa 433 Terawattstunden Strom geliefert, das ist ziemlich genau die Menge, die Deutschland in einem Jahr benötigt. Dies nur, um auch einmal einen Vergleich zu bringen zu den albernen "rein rechnerischen" Angaben der Windindustrie.