Windressourcen, Standortbewertung,Ökologie - Einfuhrung in die Windenergietechnik - page 94

3.2.7 Wind im Windpark
Windenergieanlagen werden fast nur noch in Windparks aufgestellt. Es werden geometrische
und nicht geometrische Konfigurationen gewählt. Die Abstände der Anlagen sind nicht ein-
heitlich. Als Regel kann man annehmen, dass Anlagen quer zur Hauptwindrichtung mindes-
tens drei Rotordurchmesser und in Hauptwindrichtung mindestens fünf Rotordurchmesser
Abstand haben sollten, siehe Abb. 3.15. Auf dem Meer werden größere Abstände gewählt,
z. B. sieben. Man braucht die zweite Reihe nicht auf Lücke zur ersten Reihe zu setzten, da die
Hauptwindrichtung nicht aus einer einzigen Gradzahl besteht, sondern oft sogar über zwei
Richtungssektoren verteilt ist.
Bild 3.15 Prinzipielle Aufstellung im Windpark, D = Durchmes-
ser des Rotors
Die angegebenen Abstände sind in der Praxis ein guter Kompromiss zwischen Abschattung der
Winde, siehe unten, struktureller Belastung der Anlagen der zweiten Reihe durch die turbulen-
ten Abwinde der ersten Reihe, beides verlangt große Abstände, und dem Flächenbedarf, dieser
verlangt kleine Abstände. Der Flächenbedarf soll nicht verwechselt werden mit Flächenver-
brauch. Die Fläche zwischen den Anlagen und auch unter den Rotoren wird weiterhin land-
wirtschaftlich genutzt. Die Versiegelung der Fläche betrifft das Fundament, dabei meistens nur
den Turm selbst, gegebenenfalls ein Transformatorhaus undmit Schotter befestigte Zuwegun-
gen zu den Anlagen. Der Flächenbedarf geht ein in die begrenzt ausgewiesenen Windvorrang-
flächen, die für Windenergieanlagen geeignet sind. Dieses führt zu der deutlich werdenden
Tendenz, die Abstände in Windparks möglichst klein zu wählen. Nach der dena Netzstudie
(2010) wird für großflächige Planung als Bedarf für Fläche pro Nennleistung 7 ha/MW genannt
(1 ha hat 100m £ 100m). Bei realen Windparks in einer Aufstellung nach Abb. 3.15 ist durchaus
mit mehr Leistung pro Fläche zu rechnen.
Da die Anlage der ersten Reihe die Windgeschwindigkeit in ihrem Nachlauf senkt, erzeugt die
Anlage der zweiten Reihe weniger Energie. Der Parkwirkungsgrad bezogen auf die Jahresener-
gie beträgt üblich 90%. Das entspricht einemVerlust von 10%nur durch gegenseitige Abschat-
tung desWindes. Bei realenWindparks sind Zahlen von 6%bis 12%zu finden. Weitere Verluste
durch nicht vorhandene technische Verfügbarkeit von z. B. 5%und Netzverluste durch parkin-
terne Verkabelung von z. B. 3% sind zwei weitere zu beachtende Verluste in Windparks.
Das durch die Windenergieanlage der ersten Reihe gestörte Profil erholt sich stromab mit grö-
ßer werdendem Abstand. Ursache ist die Turbulenz, die vertikale Geschwindigkeitsschichtun-
gen solange mischt, bis das logarithmische Profil wiederhergestellt ist, das ein Gleichgewichts-
zustand ist. In Abb. 3.16 sind die Störung des Profils durch eine Anlage mit dem Durchmes-
ser D , die Turbulenz, die auch mit Richtungsänderungen verbunden ist, siehe Abschnitt 3.5,