Windenergie in Österreich
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Questions and Answers

Was war die Leistung der ersten größeren Windkraftanlage im Marchfeld im Jahre 1994?

  • 3 MW
  • 150 kW (correct)
  • 500 kW
  • 1 MW

    • Die größten derzeit in Betrieb befindlichen Windenergieanlagen in Österreich haben eine Leistung von 10 MW.

    False

    Nenne zwei Probleme, die bei der Prognose für Windenergieanlagen auftreten können.

    Geländeeinflüsse und Hindernisse.

    Eine Abweichung von 3% in der ___________ führt zu einer Abweichung von 9% in der Ertragsprognose.

    <p>Windgeschwindigkeit</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die Begriffe den entsprechenden Beschreibungen zu:

    <p>Windgeschwindigkeit = Beeinflusst den Ertrag der Windenergieanlagen Repowering = Ersatz von Windenergieanlagen durch leistungsstärkere Kleinwindanlagen = Anlagen mit Leistung von wenigen kW Geräuschemissionen = Beeinträchtigung des Umfeldes durch Windanlagen</p> Signup and view all the answers

    Welcher Bereich zeigt eine Marktentwicklung im Windenergiesektor?

    <p>Kleinwindanlagen</p> Signup and view all the answers

    Das Potenzial der Windenergieproduktion in Österreich kann zurzeit nicht gesteigert werden.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Was sind die wichtigsten Einflüsse auf das Windenergiepotenzial?

    <p>Gelände und Hindernisse.</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen über Windenergieanlagen ist korrekt?

    <p>Kleine Anlagen haben eine Nennleistung bis 100 kW.</p> Signup and view all the answers

    Der Turm einer Kleinwindenergieanlage ist in der Regel höher als 20 m.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Wie hoch ist die maximale Leistung einer Kleinwindenergieanlage gemäß den definierten Klassifikationen?

    <p>70 kW</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die verschiedenen Windanlagentypen ihren Merkmalen zu:

    <p>Lufläufer = Drei Rotorblätter und zeigt in Windrichtung Leeläufer = Zwei Rotorblätter, Windrichtung nicht definiert H-Rotor = Eingesetzt bei Kleinwindanlagen und vertikaler Achse</p> Signup and view all the answers

    Was stellt bei Großanlagen oft die größte Herausforderung dar?

    <p>Begrenzte Verfügbarkeit geeigneter Standorte</p> Signup and view all the answers

    Kleinwindenergieanlagen haben in der Regel eine größere Leistung pro Anlage als Großanlagen.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Was kann das Burgenland seit 2016 vollständig aus Windenergie decken?

    <p>Den jährlichen Strombedarf</p> Signup and view all the answers

    Die Speicherung von elektrischer Energie im Burgenland ist derzeit vollständig gelöst.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Was ist der mindest mögliche Leistungsbeiwert, den der Betz‘sche Leistungsbeiwert angibt?

    <p>41%</p> Signup and view all the answers

    Der Gesamtwirkungsgrad einer Windenergieanlage beträgt ________ bezogen auf das Windpotenzial.

    <p>45%</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die folgenden Begriffe mit ihren Definitionen zu:

    <p>𝑚̇ = Massenstrom Wind [kg/s] A = Durchströmte Fläche (Rotorfläche) [m²] 𝜌 = Dichte der Luft [kg/m³] 𝑣 = Geschwindigkeit des Windes [m/s]</p> Signup and view all the answers

    Welche Verluste treten bei der Umwandlung von Windenergie auf?

    <p>Aerodynamische Verluste</p> Signup and view all the answers

    Die Leistung des Windes ist direkt proportional zur Windgeschwindigkeit.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Welcher maximale Leistungsbeiwert kann von einer Windkraftanlage erreicht werden?

    <p>16/27</p> Signup and view all the answers

    Die Betz‘sche Theorie geht von einer reibungsbehafteten Strömung aus.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Ordne die folgenden Begriffe ihrer Bedeutungen zu:

    <p>Leistungsbeiwert cp = Verhältnis der mechanischen Leistung zur Leistung des ungestörten Luftstromes Kinetische Energie = Energie, die ein Objekt aufgrund seiner Bewegung besitzt Massenstrom = Masse der Luft, die pro Zeiteinheit durchquert wird Wirkungsgrad = Verhältnis der gewonnenen Energie zur eingesetzten Energie</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen beschreibt korrekt eine der Annahmen der Betz'schen Theorie?

    <p>Die kinetische Energie der Luftströmung wird in mechanische Leistung umgewandelt.</p> Signup and view all the answers

    Der Betz’sche Leistungsbeiwert ist gleich 16/27.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Welcher Wert stellt den maximalen Betz’schen Leistungsbeiwert dar?

    <p>0,593</p> Signup and view all the answers

    Die mechanische Leistung, die von einer Windenergieanlage entzogen werden kann, steigt linear mit der Windgeschwindigkeit.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Für welche Bauart von Windenergieanlagen gilt eine Schnelllaufzahl von λ < 1?

    <p>Beide A und C</p> Signup and view all the answers

    Ordne die verschiedenen Arten von Windenergieanlagen ihrer Schnelllaufzahl zu:

    <p>Langsamläufer = 1 – 3 Schnellläufer = 5 – 12 Reine Widerstandsläufer = &lt; 1</p> Signup and view all the answers

    Die Häufigkeit wird als Anzahl der Messwerte in einer Geschwindigkeitsklasse berechnet.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Welcher Wert kann als Klassenleistung einer Windkraftanlage betrachtet werden?

    <p>Datenblätter des Herstellers</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Energiewirtschaftlicher Stellenwert der Windenergie

    • Windenergieanlagen gewinnen in Österreich stetig an Bedeutung.
    • Seit 1994 wurden viele Anlagen, insbesondere im Osten und Norden Österreichs, errichtet.
    • Aktuelle Anlagen haben eine Leistung von 3,5 - 4,5 MW, manche sogar bis 7,5 MW.
    • Kleinwindanlagen (wenige kW) gewinnen ebenfalls an Bedeutung, oft auf Dächern oder gebäudeintegriert.
    • Das Potenzial für Windenergieproduktion in Österreich ist noch ungenutzt und kann durch neue Standorte und Repowering (Austausch alter Anlagen durch leistungsstärkere) gesteigert werden.
    • Die Standortabhängigkeit des Windenergiepotenzials erschwert die genaue Prognose der Energieerträge.
    • Windgeschwindigkeit beeinflusst den Ertrag stark (dritte Potenz); ein 3%iger Fehler in der Windgeschwindigkeitsmessung führt zu einem 9%igen Fehler im Ertrag und ein 10%iger Fehler zu einem 33%igen Fehler.
    • Geräuschemissionen und optische Beeinträchtigungen (Landschaftsbild, Schattenwurf) sind Probleme bei der Umsetzung.

    Historische Entwicklung der Windenergie

    • Die Windenergienutzung zum Getreidemahlen und Antrieb von Maschinen hat eine lange Geschichte.
    • Erste Windmühlen hatten vertikale Drehachsen.
    • Im 15. Jahrhundert entwickelten sich Windmühlen mit horizontaler Drehachse (Vorbild für heutige Anlagen).
    • Im 20. Jhdt. wurden erste Windkraftanlagen zur Stromerzeugung entwickelt.

    Energieumwandlung bei Windenergieanlagen

    • Windenergieanlagen wandeln kinetische in mechanische und dann in elektrische Energie um.
    • Der Wirkungsgrad (Leistungsbeiwert) einer Windenergieanlage ist begrenzt (max. 59,3%, Betz'scher Leistungsbeiwert).
    • Die Leistung ist proportional zur dritten Potenz der Windgeschwindigkeit und zur Fläche des Rotors.
    • Verluste durch Reibung, Verwirbelungen, Getriebe und Generator führen zu einem geringeren Gesamtwirkungsgrad (z.B. 45% im Beispiel).

    Kennzahlen von Windenergieanlagen

    • Leistungsbeiwert (cp): Verhältnis der von der Anlage gewonnenen Leistung zur in der Windströmung enthaltenen (theoretischen) maximalen Leistung. Er kann bis zu 59,3% des Potenzials betragen (Betz´sche Grenze).
    • Nutzungsdauer (Volllaststunden): Die Anzahl der Stunden, in denen eine Anlage mit maximaler Leistung arbeitet.
    • Kapazitätsfaktor: Der durchschnittliche Auslastungsgrad der Anlage im Jahresverlauf, berechnet als Verhältnis der Jahresenergieproduktion zur möglichen maximalen Energieproduktion bei Volllast (8760 Stunden).

    Onshore- und Offshore- Anlagen

    • Onshore- Anlagen werden auf dem Festland installiert und sind standortabhängig hinsichtlich Windverhältnisse und Landschaft.
    • Offshore- Anlagen werden im Küstenvorfeld von Gewässern (z.B. Meer, See) aufgestellt und haben oft höhere mittlere Windgeschwindigkeiten;
    • höhere Investitions- und Betriebskosten.

    Bauformen von Windenergieanlagen

    • Widerstandsläufer: Frühere Windmühlen; Leistung begrenzt, geringe Schnelllaufzahl.
    • Auftriebsläufer: Moderne Anlagen; höherer Leistungsbeiwert, höhere Schnelllaufzahl.

    Leistungsregelung von Windenergieanlagen

    • Stall- Regelung: Passive Regelung durch Strömungsabriss bei hohen Windgeschwindigkeiten, einfacher aber weniger effizient.
    • Pitch- Regelung: Aktive Regelung durch Verstellen der Rotorblätter, präzisere Regelung im gesamten Windbereich.

    Planung und Errichtung

    • Wichtige Faktoren bei der Planung: Raumordnung, Bauordnungen, Mindestbauabstände und Eignungszonen für Windenergie.
    • Windpotenzialkarten und Windmessung (z.B. Mittelwerte über mindestens drei Monate, zusätzlich SODAR-Messungen) werden genutzt, um geeignete Standorte zu identifizieren.
    • Rauhigkeitsklassen (z.B. Gelände, Bebauung) beeinflussen die Windgeschwindigkeit in Nabenhöhe.

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    Description

    Dieses Quiz behandelt wichtige Aspekte der Windkraftanlagen in Österreich, einschließlich ihrer Leistung und Prognoseprobleme. Beantworte Fragen zu den größten Windkraftanlagen und den Einflussfaktoren auf das Windenergiepotenzial im Marchfeld und darüber hinaus.

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