Geschwindigkeit vom Rotorblatt einer Windenergieanlage berechnen - Blattspitzengeschwindigkeit

Ғылым және технология

Heute geht es um die Geschwindigkeit, die am äußeren Ende des Rotorblatts einer Windkraftanlage erreicht wird. Für die beispielhafte Windanlage Gamesa G52 im Windpark Fürstenau beträgt die maximale Geschwindigkeit bei 30,8 U/min etwa 294 km/h.
0:00 Vorstellung Beispielanlage
1:14 Berechnung
2:54 Umrechnung in km/h
Für Fragen stehe ich gerne zur Verfügung. Themenwünsche gerne in die Kommentare!
Intro- und Outromusik: www.bensound.com
Die Aussagen im Video stellen keine Anlage- und Rechtsberatung dar!

Пікірлер: 63

  • @BiesenbachKlein
    @BiesenbachKlein18 күн бұрын

    Schön kurz und nachvollziehbar erklärt - mit angenehmen ruhiger Stimme. Dafür hinterlasse ich gerne ein Abo.👍

  • @energiehirn

    @energiehirn

    18 күн бұрын

    Vielen Dank, das freut mich! 😊

  • @gbm9115
    @gbm911519 күн бұрын

    Sehr gut erklärt Dankeschön

  • @energiehirn

    @energiehirn

    19 күн бұрын

    Vielen Dank :)

  • @scantrain5007
    @scantrain500724 күн бұрын

    Vielen Dank für die kurze Berechnung der Rotor - Geschwindigkeit. Es gingen Gerüchte um, dass sie bei dem GROWIAN bei Brunsbüttel (damaliger Prototyp) die Schallgeschwindigkeit überstieg und es daher zu Problemen mit Material (Lager etc.) kam und die Anlage deshalb demontiert werden musste.

  • @friedrich_k

    @friedrich_k

    21 күн бұрын

    Das stimmt nicht. Die Growian lief mit einer ganz normalen Schnellaufzahl, also etwa 6 bis 8, und somit Blattspitzengeschwindigkeit von etwa 100 m/s, weit, weit unterhalb der Schallgeschwindigkeit. Sie musste aus dem Betrieb genommen werden, weil die Pendelnabe Schäden (ich glaube, Ermüdungsrisse) zeigte.

  • @pcfreak382
    @pcfreak38221 күн бұрын

    je weiter du nach außen entlang des Rotorblatts gehst um so schneller dreht es sich da der Umfang ja immer größer wird.

  • @grauwolf1604

    @grauwolf1604

    13 күн бұрын

    Fundamentale Erkenntnis!

  • @morgenrot2640
    @morgenrot264012 күн бұрын

    Ganz toll gemacht. Aber nun kommen die nächste Fragen. a) Wie groß ist die Zugspannung eines Rotorblattes an der Nabe? b) Wie groß ist die Reserve? ( Zugfestigkeit zu Zugspannung ) c) Bei der Drehung eines Flügels kommt es zu einer Radialschwingung aufgrund der Tatsache, dass die reine Rotormasse bei nach oben zeigendem Flügel zur Nabe wirkt und unten von der Nabe weg. Berechne die Zusatzbelastung relativ zur Zentrifugalkraft. Und begünde jetzt, warum es keinen Infraschall geben kann. d) wie sieht es mit der Querspannung aus ( Flügel zeigt nach 3 oder 9 Uhr ) ? Wie groß mag jezt die Schwingungsamplitude an der Rotorspitze sein in Umfangsrichtung?

  • @KlausFStark
    @KlausFStark19 күн бұрын

    Alles prima Schulstunde. Wenn man aber nach der Uhr grob schaut wieviel Sekunden ein Blattumlauf braucht, ist der Umfang auf 2 Stellen nach dem Komma (Auflösung cm!) ziemlich unsinnig. Es hätte vollständig gereicht, den Umfang ohne Kommastellen darzustellen :-). Also keine Scheingenauigkeiten. Die Geschwindigkeit der Blattspitze wäre auch ohne Komma mit 196 km/h oder sogar mit ca. 200 km/h ausreichend gewesen, da man das als Richtwert besser behält.

  • @energiehirn

    @energiehirn

    19 күн бұрын

    Ja, da gebe ich Ihnen Recht. Die Berechnung richtet sich aber auch an Schüler/ Studenten bei welchen eine gewisse Genauigkeit erwartet wird, bei einer Berechnung mit den gegebenen Parametern. Wenngleich die Sinnhaftigkeit der Genauigkeit je nach Anwendungsfall natürlich in Frage gestellt werden darf.

  • @KlausFStark

    @KlausFStark

    19 күн бұрын

    @@energiehirn Ja richtig. Die Gleichungen müssen natürlich stimmen. 3.6 ist nicht 3.55 :-) Gruss, bin Maschinenbauer

  • @guri311

    @guri311

    14 күн бұрын

    Da waren die Scheingenauigkeiten bei den "Inzidenzzahlen" um etliche Größenordnungen irrsinniger. Die wurden auf vier Stellen genau verbreitet, obwohl die Fehlerquellen Unterschiede des Faktors (!!) 4000 ermöglichten.

  • @mr.allnut650

    @mr.allnut650

    10 күн бұрын

    An den Nachkommastellen erkennt man, ob jemand wirklich Plan hat!

  • @energiehirn
    @energiehirn26 күн бұрын

    Die maximale Blattspitzengeschwindigkeit für die Gamesa G52 Windkraftanlage liegt mit 30,8 U/min bei etwa 294 km/h!

  • @DJStefmen007

    @DJStefmen007

    21 күн бұрын

    Und wie schnell ist dann der Schatten ? In zb 100m Entfernung ? Schaffe es jedesmal nicht mit dem Auto bei 172kmh zu entwischen, Abstand wird sogar größer bis der nächste Flügelschatten kommt, gefühlt müsste ich 450kmh fahren. 😂

  • @guri311

    @guri311

    14 күн бұрын

    @@DJStefmen007 Das kommt darauf an, ob der Schatten gerade vom waagerecht laufenden Rotorblatt stammt oder vom senkrechten Vorbeihuschen und darauf, unter welchem Winkel die Sonne gerade scheint. Bei flacher Sonneneinstrahlung und bei im betrachteten Moment vertikaler Bewegung kann der Schatten am Boden so auch schnell mal weitaus schneller als die Flügelspitze sein - auch mehr als Schallgeschwindigkeit. Umgekehrt kann der Schatten auch mal deutlich langsamer sein als das betreffende Rotorblatt, wenn dieses flach zur Rotationsebene von der Sonne getroffen wird. In dem Moment, in dem sich die Blattspitze genau auf die Sonne zu oder von ihr weg bewegt, ist die Schattengeschwindigkeit sogar gleich Null.

  • @mr.allnut650
    @mr.allnut65014 күн бұрын

    Nur so nebenbei: 850kw bei einer Windgeschwindigkeit von 13m/s. Selbst an der Nordsee haben wir durchschnittlich nur knapp 6m/s. D.h., selbst an der Nordsee kriegen wir im Durchschnitt nur ca. 400kw Leistung. Die 850kw sind eher hypothetischer Natur und dient eher Werbezwecken. edit: Da die Windenergie quadratisch wächst, dürften es weit weniger als 400kw sein.

  • @miner1497
    @miner149718 күн бұрын

    Offiziell wird die Generatorleistung in KVA angegeben aber spielt hier keine Rolle

  • @grauwolf1604
    @grauwolf160413 күн бұрын

    Soll das wirklich ein Problem sein? Ich frage als über 80jähriger: Wollt ihr mir erzählen, dass ihr das nicht spontan könnt?

  • @Alfred-zl9cg

    @Alfred-zl9cg

    9 күн бұрын

    Heutige Abiturienten sind damit überfordert.

  • @atlantis173
    @atlantis17319 күн бұрын

    Die Dinger drehen garnicht, weil der Strom die Leitung verstopft.

  • @michaelvogt5515

    @michaelvogt5515

    19 күн бұрын

    Laut Göring-Eckardt aber nur der Atomstrom 😂

  • @guri311

    @guri311

    14 күн бұрын

    Dann braucht man einen elektrischen Pömpel.

  • @madmikesch2453

    @madmikesch2453

    6 сағат бұрын

    @@michaelvogt5515 Und wieder einer der es nicht verstanden hat obwohl es extra so erklärt war, dass selbst 3 Jährige es verstehen. Deutschland verblödet.

  • @bernhardammer5106
    @bernhardammer510617 күн бұрын

    Am Schluss der Vergleich mit dem Auto ist unfair. Wenn, dann vergleiche es mit einem Flugzeug. Und dann ist das auf einmal gear nicht mehr so viel, denn selbst eine kleine Cessna hat eine Reisegeschwindigkeit in ähnlicher Größenordnung.

  • @guri311

    @guri311

    14 күн бұрын

    Für JEDES Flugtier ist diese Geschwindigkeit allerdings weitaus höher, als es dieses einschätzen und darauf reagieren könnte. Selbst Fledermäuse mit ihrer Schallortung sind rein physikalisch nicht in der Lage, die momentane Position eines Rotorblattes wahrzunehmen, da dieses bis zum Empfang des Echos schon deutlich weitergelaufen ist. Je nach Abstand mehr als ein Meter. Für Vögel gilt: Wenn diese es schaffen, einem Flügel auszuweichen, können sie nicht verstehen, dass der nächste bereits im Bogen auf sie zurast.

  • @GeorgMarra
    @GeorgMarra19 күн бұрын

    Ich muss zugeben, dass Physik nicht unbedingt mein Steckenpferd ist. Genauso wenig wie Katzenvideos. Aber ich kann mir nicht vorstellen, dass die Windräderparks keinen Einfluss auf unser Wetter ( Wolkenformation, Wolkendichte, Häufigkeit…. ) haben. Ich habe ein paar Jahrzehnte auf dem Buckel und die Anzahl der Tage mit völlig wolkenbedecktem Himmel nehmen seit einigen Jahren zu. Zwischen Oktober und April gibt es immer weniger Tage mit wolkenlosem Himmel, auch wenn es dabei knackig kalt war. Immer mehr Einheitsgrau…… finde ich persönlich, am Mittelrhein wohnend, nicht normal.

  • @olynxmano

    @olynxmano

    15 күн бұрын

    Das ist alles Mumpitz ;) Oder nicht ? Was mir am meisten Sorge bereitet, sind diese ganzen Mikropartikel, die diese Teile in die Umwelt schleudern. Die Flügel sind den ganzen Tag der Sonne ausgesetzt. Wer schon einmal einen Fernmeldekasten am Straßenrand gesehen hat, wie dieses Kunstarz-Glasfaser-Zeug nach ein paar Jahren aussieht, kann sich vielleicht vorstellen, was da bei den Flügeln passiert. Und da fliegt einiges .... Sind diese Teile erst einmal in der Erde, sind die nicht mehr zersetzbar. Man findet die dann irgendwann in Wurzelgemüse oder Pilzen wieder. Dieses scharfkantige Zeug dann im Verdauungstrakt, ist sicherlich nicht gesund. Wie sagte der Bauer, der sein Land für so eine Mühle verpachtete ? Man kann darunter ja noch Landwirtschaft betreiben. Na, dann Mahlzeit. Asbest hat man verboten, weil eine Faser schon Krebs auslösen könnte.

  • @morgenrot2640

    @morgenrot2640

    12 күн бұрын

    Jedes Hindernis beeinflusst das Wetter. Schau dir an, wie lange ein Gewitter braucht, um über deinen schönen Rhein zu laufen. Manchmal wird es 3 Anläufe benötigen. An der Elbe ist das schön zu sehen. Apropos sehen : An großen Seen gibt es die gleichen Effekte. Da sind keine Bäume und trotzdem steht das Wetter sehr häufig. Gelegentlich fehlt in Lee der Regen. Windparks sind riesige Gitter. Wenn ich pro Windrad 1 MW Leistung entnehmen kann, so wird dem Wind auch 1 MW "Widerstand" entgegen gebracht. Der Wind "will" dann nicht dort lang, er weicht aus. Das ist .i.A. nach oben. Sowohl die Bewegung nach oben als auch die Bewegung durch die Windräder bringen Wolkenbildung durch Taupunkt-Verschiebungen.

  • @felsenHome
    @felsenHome20 күн бұрын

    Ein Vogel kann dem Windrad nicht ausweichen, weil er mit diesen Geschwindigkeiten nicht vertraut ist. Das ist die hässliche Seite der modernen Windräder und ein Problem, das wenig thematisiert wird.

  • @insanusfreewar

    @insanusfreewar

    16 күн бұрын

    Es wird wenig thematisiert, weil es ein weit geringes Problem ist, als Windkraftgegner behaupten. Katzen töten weit mehr Vögel als Windräder und erzeugen keinen Strom. Und die Katzenhaltung will ja auch niemand verbieten.

  • @einbotaniker5147

    @einbotaniker5147

    15 күн бұрын

    ​@@insanusfreewar Scheixxe wird ja nicht dadurch besser, weil Andere noch größeren Scheixx machen. Viele tote Vögel bei Windrädern bleiben ja auch unentdeckt, weil die förmlich zerstückelt werden, bei diesen Geschwindigkeiten.

  • @zockerohneende

    @zockerohneende

    15 күн бұрын

    Och

  • @Gringomania

    @Gringomania

    14 күн бұрын

    ​@@insanusfreewar Bäm! 👍🏻 Außerdem sind Vögel hier nicht das Thema, sondern die Geschwindigkeit der Rotorblätter.... Dieser Dummbatz.

  • @Gringomania

    @Gringomania

    14 күн бұрын

    Man geht mir euer Vogelgejammer auf den Sack. Aus dem Ars** geleiert Argumente, nur weil Ihnen die Dinger optisch nicht gefallen. Warum demonstrieren sie nicht vor dem Verkehrsministerium gegen die vielen Autos, Züge und Flugzeuge, gegen die schon seit zig Jahrzehnten tagtäglich Vögel gegen die Scheibe klatschen? Außerdem sind verendete Vögel durch Rotorschlag wieder Futter für Wildtiere wie Füchse oder Marder. Wie sollen DIE sonst etwas zu essen bekommen? Oder haben die kein Recht auf Leben?

  • @christophraffelt574
    @christophraffelt57417 күн бұрын

    Um aus einer Windturbine von 200 Tonnen ein Megawatt Leistung herauszuholen, braucht es einen Rotor mit 50 m Durchmesser - das schafft ein Formel 1 Motor mit Benzin von der Größe eines Backofens und einem Gewicht von 2oo kg. Um ein normales Kernkraftwerk (11 TWh/Jahr) zu ersetzen, braucht es rund 3000 Windturbinen mit einem Flächenverbrauch von ca. 500 mal soviel ( 1 Kraftwerk ca. 1,4 km2, 3000 windturbinen mit Abstandsflächen ca. 750 km2) Das liegt nicht an der noch nicht ausgereiften Technologie, sondern an der grottenschlechten Energiedichte „grüner“ Technologien. Sorry, aber physikalische Gesetze sind nicht verhandelbar. (die Zahlen sind aus dem Buch von Vince Ebert:“Lichtblick statt Blackout“ entnommen) Die Grünen kommen mir vor wie Mephistopheles aus Goethes „Faust“: „Der Geist der stets das Gute will und stets das Böse schafft“. Die Propeller reichen nie und nimmer für unsere Gesamte!!! Energie, und auf die mit millionenfachem Abstand größte und stärkste Kraft die es gibt zu verzichten ist, gelinde gesagt, bescheuert. Zumal die modernsten Meiler der vierten Generation sogut wie alle Bedenken der Skeptiker zerstreuen Info z.B. Ruprecht Götz Vorträge über den Dual Fluid Reaktor. Und daß das „Endlager“ für CO2 in der Atmosphäre sicher nicht ungefährlich ist, sieht man tagtäglich.

  • @olynxmano

    @olynxmano

    15 күн бұрын

    Da sind noch mehr Faktoren, die die Windkraft noch ineffizienter machen. Man muss immer damit rechnnen, dass der Wind mal ausbleibt. Dann muss die Netzfrequenz stabil gehalten werden. Dieses "50Hz" Narrativ ist nur ein Teil der Wahrheit. Jedes Kraftwerk bringt eine Phasenverscheibung mit. Von daher ist es aus technischer sich eher so, dass man ein 1 MW Kraftwerk nicht mit 1000 1000W Kraftwerken ausgleichen kann. Man braucht viel mehr, weil die Phasenverschiebung für Kurzschlusströme sorgt, die lediglich das Netz belasten und nicht genutzt werden können. usw.... Jedenfalls hat die Jahresbilanz 2023 gezeigt, dass selbst die effizientesten WindKA mehr Strom verbrauchen als sie herstellen. Das juckt die Beteiligten aber nicht, weil sie ja für die Verluste bezahlt werden und nicht für die Gewinne.

  • @charly-s
    @charly-s19 күн бұрын

    Die Windradtechnologie ist auf dem falschen Dampfer. Die holländischen Windmühlen haben wesentlich effizientere Flügelformen, die Heimventilatoren machen‘s nach ..

  • @KlausFStark

    @KlausFStark

    19 күн бұрын

    Falsch! S. Konstruktion, Wirkungsgrad, Grösse, Material etc. Ein Windkraftwerk ist kein Ventilator und auch keine Getreidemühle!

  • @charly-s

    @charly-s

    17 күн бұрын

    @@KlausFStark Mit Leuten, die den Ansatz nicht begreifen wollen und einem das Wort im Mund umdrehen, ist jede weitere Diskussion zwecklos.

  • @Manfred_Sommer
    @Manfred_Sommer24 күн бұрын

    . . . von welchem Interesse kann denn die Geschwindigkeit des Rotorblattes sein? Die kann mich doch nicht interessieren. Da soll doch sinnvoll Strom erzeugt werden. Und was diese Windräder bewirken, ist alles außer sinnvoll Strom zu erzeugen. Da kommt ja sogar der Vorschlag, man müsse doch nur die Anzahl der Windräder verdreifachen, dann wäre doch das Problem mit dem fehlenden Strom gelöst. Habt ihr immer noch nicht verstanden, dass wenn Wind weht genug Strom erzeugt wird? Wenn ihr jetzt zusätzliche 60.000 Windräder aufstellt, müssen die Strom erzeugen, wenn kein Wind weht! Was gibt es daran nicht zu verstehen? Wenn Wind weht haben wir doch schon negative Strompreise, weil dann niemand Strom braucht, man aber Strom nicht vernichten kann! Da könnt ihr jeden Tag ausrechnen, wie schnell sich so ein Windrad dreht: an der Physik des Windes ändert das nichts. Die Kraft des Windes nimmt in der dritten Potenz zur Windgeschwindigkeit ab, sprich halber Wind ist gleich Abfall des Stromertrags auf 12 Prozent! Im Bundesschnitt kommt ein Windrad auf rund 20 Prozent seiner Nennleistung, in Baden-Württemberg auf 5 Prozent! Ein Windrad erzeugt nur Strom an der Nordsee. Dort wird dieser Strom nicht gebraucht. Was also soll der Unsinn? Man baut sie, weil man die Förderung einstreichen will! Läuft die Förderung aus, meldet man Insolvenz an! Der Unsinn geht ja mit dem Wasserstoff weiter. Das wird den Strompreis noch einmal verdreifachen! Auch das wird man dem Volk einreden, bis es auch diesen Unsinn noch akzeptiert!

  • @scantrain5007

    @scantrain5007

    24 күн бұрын

    Moin Martin Sommer, sowohl bei Windrädern als auch PV wird man nicht darum herumkommen, den gewonnenen Strom in Wasserstoff umzuwandeln und diesen zu speichern. Moderne Hochtemperatur - Elektrolyse Verfahren sind bereits auf dem Markt; die Effizienz liegt bei 80%. Wasserstoff wird zum Einen in der Industrie benötigt, zum Beispiel zur Herstellung von "grünem" Stahl. In Salzgitter wurde von der Firma Flachstahl (Mitglied der Salzgitter Stahl AG) bereits ein Windpark mit 5 Windrädern eingerichtet, in der oben beschriebenes bereits angewendet wird; im Ruhrgebiet sind ähnliche Anlagen im Aufbau. Des Weiteren lässt sich Wasserstoff - bei niedrigen / negativen Strompreisen - hergestellt speichern, um ihn in Dunkelflauten in Strom umzuwandeln. Bei Wasserstoff besteht allerdings aufgrund der physikalischen / chemischen Eigenschaften noch Forschungs bzw. Entwicklungsbedarf: So wäre die Beimischung von Biogas eine Möglichkeit, zu einem Erdgas ähnlichem Produkt zu kommen, was sich problemlos in das vorhandene Gasnetz einspeisen ließe. Hinzu kommen noch Investitionen in BHKW's welche um ca. 30 - 40 % effizienter arbeiten als Gasturbinen.

  • @railan86

    @railan86

    24 күн бұрын

    Was'n Gelaber - wenn es nicht interessiert, einfach Katzenvideos anschauen...

  • @Manfred_Sommer

    @Manfred_Sommer

    24 күн бұрын

    @@railan86 . . . Katzenvideos nicht, aber Kernkraftvideos!

  • @WernerFichtlscherer

    @WernerFichtlscherer

    24 күн бұрын

    Die Geschwindigkeit an der Rotorspitze beeinfllusst maßgeblich die Geräuschentwicklung. Stichwort Schallgeschwindigkeit, Propellerflugzeug etc. Ansonsten teile ich Ihre Einschätzung weitgehend. Sehe für Bayern die Priorität bei der Geothermie, siehe Geretsried, wg 24/7/365. Am längsten dauerts immer, wenn neue, umfangreiche Netze erforderlich sind und (zu)viele Behörden mitquatschen. Bin mal gespannt, wer in ein paar Jahren in den Aufsichtsräten der Windkraftbetreiber sitzt......Auf power-to-grid warten wir auch schon eine gefühlte Ewigkeit........Wir brauchen in München nur für eine neue S-Bahn-Linie ca. 25 Jahre, Kosten explodieren. Rechne mal mit 30-40 Jahren für die Umstellung, zwischendrin wird öfter mal das Geld ausgehen

  • @friedrich_k

    @friedrich_k

    21 күн бұрын

    Ahnung haste wenig, aber Meinung viel! Die Blattspitzengeschwindugkeit ist z. B. deshalb interessant, weil die Geräuschentwicklung davon sehr stark abhängt.

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