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Satellitenbild DWD breit grau hell

Windklimatologie

Zur Nutzung der Windenergie ist das Wissen um die Windverhältnisse an einem Windkraftanlagen-Standort für Anlagenbetreiber und Investoren von hoher Bedeutung. Für die Prognose der potenziellen Erträge eines Windparks sind Kenntnisse über die lokalen Windverhältnisse erforderlich. Grundsätzlich gilt, dass die Windgeschwindigkeiten in Deutschland von den Küstenregionen ins Binnenland wegen der zunehmenden Rauhigkeit abnehmen. Überlagert wird dieser Effekt von den steigenden Windgeschwindigkeiten mit der Höhe. Standorte in den Mittelgebirgen etwa weisen deutlich höhere Windgeschwindigkeiten auf, als eigentlich zu erwarten wäre.

 

Aktuelle Windströmung und Windgeschwindigkeiten (300 m ü.Gr.) in Deutschland  

 

Windenergie: Großwetterlage mit vielen Tiefs bringt Rekorderträge

Die Satelliten-Karte zur aktuellen Großwetterlage gibt erste Hinweise über die aktuelle Windstromerzeugung. Vor allem bei zyklonalen Wetterlagen im Frühjahr, Herbst und Winter erzielen die Windparks hohe bis sehr hohe Windstrom-Erträge. In Deutschland überwiegen die Westwind-Wetterlagen. Ein Vergleich der hier dargestellten Windgeschwindigkeiten über Deutschland mit der Karte der Großwetterlagen zeigt den Zusammenhang sehr gut auf.

Windstrom und Solarstrom ergänzen sich im Jahresgang

Trotz der unterschiedlichen Verteilungen der Windgeschwindigkeiten an verschiedenen Windenergie-Standorten weisen die Monatserträge von Windkraftanlagen einen typischen Jahresgang auf.  Die höchsten Windstromerträge in Deutschland werden in den verbrauchs- und laststarken Wintermonaten erzielt. Während Wind- und Solarstromerzeugung in den Frühjahr- und Herbstmonaten tendenziell eine ähnliche Größenordnung erreichen, überwiegt in den windschwächeren Sommermonaten die PV-Stromerzeugung. Die Stromerzeugung aus Photovoltaik weist zudem einen Tagesgang auf, der mit der Verbrauchsnachfrage (höchste Stromnachfrage am Mittag) übereinstimmt. Im Jahresverlauf ergänzen sich die Wind- und Solarstromerzeugung sehr gut. Herausragende Erträge erreichen Offshore-Windparks. Mit rd. 4.000 Vollastbenutzungsstunden wird das Niveau von Steinkohle-Kraftwerken erreicht.

Standortprognose für Windparks: Mittlere Jahreswindgeschwindigkeit reicht nicht aus

Als wichtiges Kriterium zur Beurteilung der Eignung von Windparkstandorten gilt die durchschnittliche Jahreswindgeschwindigkeit. Da die Windgeschwindigkeit mit der dritten Potenz in die Leistung einer Windkraftanlage eingeht, ist über die alleinige Angabe des Durchschnittswertes keine belastbare Aussage über die Erträge am Standort möglich. Standorte mit gleichen Jahresdurchschnittswerten der Windgeschwindigkeit können aufgrund der unterschiedlichen Verteilung der Windgeschwindigkeiten über das Jahr deutliche Unterschiede in Bezug auf den jährlichen Energieertrag aufweisen. Zur Beurteilung der Windverhältnisse und Ertragssituation am Standort sind daher zusätzliche Angaben über die statistische Verteilung der standortspezifischen Windgeschwindigkeiten im Jahresgang relevant.