Energiewirtschaft 6: Windkraft

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Exemplary flashcards for Energiewirtschaft 6: Windkraft at the Karlsruher Institut für Technologie on StudySmarter:

6.17 Was ist der Betz’sche Leistungsbeiwert (mit Wert)?

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6.16 Wie ist der Leistungsbeiwert "Cp" eines Windrades definieren und wie lässt sich mit ihm die Leistung des Windrads berechnen?

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6.15 Erklären Sie den Unterschied zwischen einer Stall- und einer Pitchregelung und nennen Sie jeweils einen Vor- und Nachteil.

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6.14 Wie ist die Schnelllaufdrehzahl definiert und wofür ist sie wichtig?

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6.13 Warum und ab wann muss eine Regelung von Windkraftanlagen vorgenommen werden?

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6.11 Wo werden Windparks bevorzugt aufgestellt und warum?

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6.10 Was sind Windparks und wo liegen die Vorteile eines Windparks?

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6.9 Was versteht man unter dem Erntefaktor?

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6.8 Warum lässt sich im Offshore-Bereich trotz großer vorhandener Fläche nur wenig nutzen? Nennen Sie die Bereiche, die die Fläche einschränken. (5)

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6.7 Was versteht man unter Offshore-Technologie und was sind die Vor- und Nachteile dieser Strategie?

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6.6 Warum steigt der Energieertrag einer Anlage, wenn der Turm der Anlage höher wird?

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6.5 Was sind Umweltauswirkungen von Windkraftanlagen? (5)

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Energiewirtschaft 6: Windkraft

6.17 Was ist der Betz’sche Leistungsbeiwert (mit Wert)?

Der Betz’sche Leistungsbeiwert beschreibt wie viel Energie ein Windrad dem Wind maximal entziehen kann. Dies ist kein Wirkungsgrad, sondern ein Gesetz.

Der Betz’sche Leistungsbeiwert ergibt sich zu C(p,Betz) = 16/27 ≈ 0,59 ≈ 59%.

Energiewirtschaft 6: Windkraft

6.16 Wie ist der Leistungsbeiwert "Cp" eines Windrades definieren und wie lässt sich mit ihm die Leistung des Windrads berechnen?

PWRad = Cp * PW

Energiewirtschaft 6: Windkraft

6.15 Erklären Sie den Unterschied zwischen einer Stall- und einer Pitchregelung und nennen Sie jeweils einen Vor- und Nachteil.

Stallregelung:
1.) Die Rotorblätter sind mit festem Anstellwinkel an der Nabe montiert.

2.) Bei hohen Windgeschwindigkeiten wird die Leistung durch einen Strömungsabriss begrenzt.

Vorteil:
Kleiner Technischer Aufwand.

Nachteile:
Bei Strömungsabriss große Belastung auf Bauteile und hohe Geräuschemissionen.

Pitchregelung
Anstellwinkel der Rotorblätter kann verändert werden.

Vorteile:
– Variable Drehzahl
– Optimale Schnelllaufzahl

Nachteil:
– Hoher Technischer Aufwand

Energiewirtschaft 6: Windkraft

6.14 Wie ist die Schnelllaufdrehzahl definiert und wofür ist sie wichtig?

1.) Blattspitzengeschwindigkeit / Windgeschwindigkeit

2.) Es ist für die Anzahl der Rotorblätter wichtig, da das Rotorblatt den Nachlauf des vorherigen Rotorblatts nicht treffen soll.

Energiewirtschaft 6: Windkraft

6.13 Warum und ab wann muss eine Regelung von Windkraftanlagen vorgenommen werden?

1.) Um eine Überbeanspruchung bei hohen Windgeschwindigkeiten zu verhindern.

 

2.) Eine Regelung muss bei kleinen Anlagen ab 9 m/s bis 12 m/s und bei größeren ab 25 m/s aktiv werden.

Energiewirtschaft 6: Windkraft

6.11 Wo werden Windparks bevorzugt aufgestellt und warum?

In Küstenregionen und freien Feldflächen, da dort der Wind öfter und stärker weht.

Energiewirtschaft 6: Windkraft

6.10 Was sind Windparks und wo liegen die Vorteile eines Windparks?

Die Errichtung von mehreren Windenergieanlagen auf einer Fläche.


Vorteile:

– Senkung der Kosten für Infrastruktur (Anfahrtswege &Stromleitungen)

– Geringere Wartungskosten

Energiewirtschaft 6: Windkraft

6.9 Was versteht man unter dem Erntefaktor?

Der Erntefaktor gibt an, um wie viele Male die Erzeugung einer Energieanlage während ihrer Lebensdauer die Herstellung der Anlage benötigte Energiemenge übertrifft.

Energiewirtschaft 6: Windkraft

6.8 Warum lässt sich im Offshore-Bereich trotz großer vorhandener Fläche nur wenig nutzen? Nennen Sie die Bereiche, die die Fläche einschränken. (5)

Da die Bereiche durch andere Nutzung eingeschränkt sind.

Eigeschränkter Bereich durch:

– Schifffahrtswege

– Rohstoff-&Naturschutzgebiete

– Militärische Nutzung

– Kabel und Forschung

– Schlickgebiete

Energiewirtschaft 6: Windkraft

6.7 Was versteht man unter Offshore-Technologie und was sind die Vor- und Nachteile dieser Strategie?

Eine Errichtung mehrerer Windenergieanlagen auf offener See.

Vorteile:
Höhere Ausbeute aufgrund mehr Volllaststunden.

Nachteile:

Größere technische Herausforderungen als an Land (Turmbau, Fundament, Logistik, Wartung, Kabellegung).

Energiewirtschaft 6: Windkraft

6.6 Warum steigt der Energieertrag einer Anlage, wenn der Turm der Anlage höher wird?

Der Wind nimmt mit steigender Höhe zu (Atmosphärische Grenzschicht).

Energiewirtschaft 6: Windkraft

6.5 Was sind Umweltauswirkungen von Windkraftanlagen? (5)

– Flugtiere können von Rotorblättern erschlagen werden

– Geräuschentwicklung

– Schattenwurf

– Störende Lichtreflexion

– Zerstörung von Landschaftsbildern

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