Wenn mehr oder weniger Strom gezogen werden, ver\u00e4ndert sich die Drehzahl. Das ist wie bei einem Automotor, wenn man mit konstantem Gas pl\u00f6tzlich bergauf oder bergab f\u00e4hrt. Speziell konstruierte Spitzenlastkraftwerke sind so konstruiert, dass sie solchen Lastwechseln schnell folgen k\u00f6nnen. Die Dampfzufuhr zu den Generatoren wird gedrosselt oder erh\u00f6ht, kleinere Schwankungen kann man auch mit Lastbremsen abfangen. Normalerweise sieht man das nicht. Erst wenn ein sehr starker Leistungsabfall erfolgt, bilden sich an den K\u00fchlt\u00fcrmen Wasserdampfwolken, was die dpa-L\u00fcgner i.d.R. als CO2-Austritt verkaufen, zumindest optisch. Andererseits m\u00fcssen die Kraftwerke auch Regelreserven vorweisen, d.h. der Generator l\u00e4uft nicht auf Volllast, sondern nur auf 80-90%, w\u00e4hrend die Prim\u00e4renergie mit 100% l\u00e4uft und blitzschnell zugeschaltet werden kann. <\/p>\n\n\n\n
Das geht nat\u00fcrlich nur in einem gewissen Rahmen. Kaum etwas ist bekloppter als die Idee, als Demo alle Lichter in einer Stadt gleichzeitig aus- oder einzuschalten, wie das ein paar Spinner vor ein paar Jahren mal angeleiert haben. Gl\u00fccklicherweise haben nicht alle mitgemacht, denn solche Spielereien k\u00f6nnen zum totalen Blackout f\u00fchren. <\/p>\n\n\n\n
Was f\u00fcr die Kraftwerke gilt, gilt f\u00fcr Windkraftanlagen nat\u00fcrlich auch. Sie m\u00fcssen Strom mit 50 Hz liefern und auch in Phase sein und bleiben. Die Anlagen setzen Windenergie um, und wer mal in der Fahrschule war, wei\u00df (hoffentlich), dass der Bremsweg quadratisch von der Geschwindigkeit abh\u00e4ngt: steht das Auto bei Tempo 50 km\/h nach 7 m, sind es bei Tempo 100 km\/h bereits 50 m. Physikalisch: E = 1\/2 m v\u00b2 mit m=Masse und v=Geschwindigkeit. Die Masse an Luft, die durch den Rotor geschleuedert wird, ist m=d*v mit d=Dichte. Insgesamt gilt also E=1\/2 d v\u00b3 . Mal als Zahlenbeispiel: liefert ein Windrad bei einer Windgeschwindigkeit von 40 km\/h 1 MW als Leistung, sind es bei 20 km\/h nur noch 125 kW, bei 10 km\/h nur 15,6 kW. Die Leistung h\u00e4ngt also extrem von der Windgeschwindigkeit ab, was das Regeln schwierig macht. Bereits kleine \u00c4nderungen der Windgeschwindigkeit f\u00fchren zu gr\u00f6\u00dferen Leistungsschwankungen. <\/p>\n\n\n\n
Windkraftanlagen m\u00fcssen zun\u00e4chst einmal anlaufen, bis sie ins Netz gekoppelt werden k\u00f6nnen, und dazu ben\u00f6tigen sie Strom. Der muss den Rotor in den Wind drehen und die Rotorbl\u00e4tter aus der Segelstellung. Fangen sie dann an, sich zu drehen, muss eine Motorbremse daf\u00fcr sorgen, dass das gesittet erfolgt und bei der richtigen Frequenz und Phase aufh\u00f6rt. Den Begriff Motorbremse im Sinne der Widerstandsregelung eines Trimmrades kann, muss man aber nicht w\u00f6rtlich nehmen; der Technik stehen verschiedene Regelm\u00f6glichkeiten zur Verf\u00fcgung. Zumindest wird es damit aber etwas anschaulicher, weshalb wir bei dem Begriff bleiben. Ist die Synchronisation erreicht, wird die Anlage eingekoppelt, wobei nicht pl\u00f6tzlich hoher Strombedarf auftreten darf, sonst ger\u00e4t das Ganze wieder aus der Synchronisation. Es d\u00fcrfte auch f\u00fcr Laien nachvollziehbar sein, dass die Regelm\u00f6glichkeiten durch Motorbremse und Fl\u00fcgelstellung begrenzt sind. Im gro\u00dfen Netz wird die Hauptregelleistung weiterhin durch die speziellen konventionellen Kraftwerke erbracht. <\/p>\n\n\n\n
Wind ist aber nun mal nicht konstant. B\u00f6en, die besonders bei h\u00f6herer Windst\u00e4rke auftreten, gehen oft an die Regelgrenze der Anlagen, weshalb die Fl\u00fcgel in Segelstellung gebracht werden und so weniger Energie aus dem Wind aufnehmen, als sie k\u00f6nnten, oder bei zu starken B\u00f6en und St\u00fcrmen ganz in Segelstellung gehen und sich gar nicht mehr drehen. Die Anlagen brauchen dann weiter Strom, um sie mitzuf\u00fchren, denn ein Fl\u00fcgel in Segelstellung f\u00fcr Wind von vorne bietet hervorragende Angriffsfl\u00e4chen f\u00fcr Wind von der Seite. Wenn ein Wind sich zu einem Sturm aufbauscht, kann es schnell passieren, dass die Anlagen vom Netz gehen, obwohl es weht ohne Ende. Erst nachdem der Wind so weit abgeflaut und konstant geworden ist, dass die Anfahrregelung greift, geht die Anlage wieder in Produktion. Insgesamt wird folgender Bereich abgedeckt;<\/p>\n\n\n\n Um die Daten in km\/h umzurechnen, muss man mit dem Faktor 3,6 multiplizieren. 10 m\/s entspricht 36 km\/h, wie vielleicht der eine oder andere vom 100 m-Lauf wei\u00df. Insgesamt ergibt sich damit das Leistungsbild<\/p>\n\n\n\n Die Windenergie, besonders bei B\u00f6en und damit st\u00e4rkeren Last\u00e4nderungen, geht so einer Anlage nat\u00fcrlich auch ans Material. St\u00e4rkere Lastwechsel f\u00fchren zu Materialerm\u00fcdungen, weshalb die Anlagenlebensdauer auch nur die H\u00e4lfte derjenigen von konventionellen entspricht, manchmal sogar noch deutlich weniger. Betroffen ist alle: Getriebe, Lager, Turm und Fundament. Generator- und Trafokomponenten sind mit \u00d6l zur K\u00fchlung gef\u00fcllt (meist mit chemisch recht unangenehmem), und starke Lastschwankungen k\u00f6nnen zur \u00dcberhitzung f\u00fchren. Bei einem Ausfall der Blattsteuerung kann der Wind ungehindert ausprobieren, wie hoch denn die Drehzahl werden kann. Eindrucksvolle Beispiele solcher Ereignisse zeigt das Video:<\/p>\n\n\n\n![\"\"](\"https:\/\/gilbertbrands.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/grafik-9.png\")
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