Abschaltwindgeschwindigkeit
Windgeschwindigkeit, bei der eine Anlage abschaltet oder herunterregelt, um sich vor zu hohen Lasten zu schützen; bei großen Anlagen typischerweise 25 m/s (10-Minuten-Mittel).
Bei sehr hohen Windgeschwindigkeiten wachsen die Lasten auf Rotorblätter, Nabe, Turm und Fundament schneller, als die zusätzliche Energie wert ist. An der Abschaltgeschwindigkeit dreht die Steuerung die Blätter in Fahnenstellung, legt die Bremse ein und richtet den Rotor in eine sichere Trudelposition aus.
Der klassische Wert für Anlagen der IEC-Klassen I–III liegt bei 25 m/s im 10-Minuten-Mittel; bei kurzen Böen greifen schnellere Auslöser (etwa ein 3-Sekunden-Mittel über 30–35 m/s). Manche Offshore- und Taifun-Anlagen gehen bis 28–34 m/s.
Eine harte Abschaltung lässt die Leistung schlagartig von Volllast auf null fallen. Zieht ein Sturm über eine Region, können so binnen Minuten Gigawatt vom Netz gehen, ein bekanntes Problem für die Netzbetreiber in Dänemark und Norddeutschland. Die meisten Hersteller bieten inzwischen eine sanfte Abschaltung (Sturmregelung) an: Über die Pitchregelung sinkt die Leistung ab etwa 22–25 m/s allmählich bis auf null bei 30–34 m/s. Das glättet die Rampe und holt noch etwas Energie heraus.
Energetisch fällt die Abschaltung kaum ins Gewicht. Wind über 25 m/s weht an den meisten Standorten bei einer typischen Weibull-Verteilung deutlich weniger als 0,5 % der Zeit, die Jahresverluste liegen also meist unter 1 %. Die Anlage startet erst wieder, wenn der Wind unter eine niedrigere Hystereseschwelle fällt, oft 20–22 m/s.
Verwandte Begriffe
Alle Begriffe →- Einschaltwindgeschwindigkeit
Niedrigste Windgeschwindigkeit auf Nabenhöhe, bei der eine Windkraftanlage netto Strom erzeugt; bei modernen Anlagen typischerweise 2,5 bis 4 m/s.
- Nennwindgeschwindigkeit
Die niedrigste Windgeschwindigkeit, bei der eine Windkraftanlage ihre Nennleistung erreicht; bei modernen Großanlagen typischerweise 10 bis 13 m/s.
- Leistungskurve
Zusammenhang zwischen Windgeschwindigkeit auf Nabenhöhe und elektrischer Leistung einer Windkraftanlage; zusammen mit der Windgeschwindigkeitsverteilung ergibt sie den Jahresenergieertrag.
- Pitchregelung (Blattverstellung)
Drehen der Rotorblätter einer Windkraftanlage um ihre Längsachse, um den Anstellwinkel zu ändern; damit wird die Leistung oberhalb der Nennwindgeschwindigkeit begrenzt und der Rotor angefahren und gestoppt.
- Azimutsystem (Windnachführung)
Motoren, Getriebe, Lager und Bremsen, die die Gondel einer Windkraftanlage um die Turmachse drehen, damit der Rotor im Wind steht.