Windverbrauch, können Windräder zuviel Wind verbrauchen?

Dieses Thema im Forum "Wissenschaft & Forschung" wurde erstellt von Gutschy, 23. November 2014 .

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  1. #1 23. November 2014
    Tach Leute,

    ich habe das Gefühl von verstärkter Windstille in meiner Gegend, kann ich mir Einbilden oder auch nicht. Aber ist der Gedanke völlig absurd? Das Wind in Gegenden mit Windrädern abnehmen muss, klar, die Räder verbrauchen ja Wind. Aber kann man den Windverlust für Städte irgendwie beziffern?? Wenn man von einem 60 Meter Hügel in meiner Gegend ins Tal guckt kann man vielleicht so 30 bis 40 Windräder zählen, dahinter kommt dann meine Stadt mit 36.000 Einwohnern. Ist der Windverbrauch von 30 Windrädern für eine dahinter liegende Stadt irrelevant?

    Also klar, hier weht es. Es gibt teilweise heftige Stürme, alles ganz normal. Aber könnte man für eine bestimmte Windrichtung einmal vor den Windrädern den Wind messen und einmal danach, was würde diese Messung ergeben? 3% Windverlust, 11% oder 26%?

    Na ja, nur so ein Gedanke und bitte jetzt nicht zu sehr von oben herab, ich wohn hier leider an einer fetten Hauptstrasse, da ist man für jedes Lüftchen dankbar.

    Gruss,

    Gutschy
     

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  3. #2 23. November 2014
    AW: Windverbrauch, können Windräder zuviel Wind verbrauchen?

    Theoretisch, wenn die Windmühlen extrem groß wären (Unrealistisch groß), mit vielen Rotoren und entsprechend dicht bebaut, könnten diese sicher dem Wind genug Kraft entziehen um ihn zu beeinflussen.

    Die Größen die gebaut werden, also auch die aller größten Offshore-Windparks haben kaum einen Einfluss auf den Wind also extrem minimal vll. 0,1%.

    Die Antwort wäre also: Nein, Windräder können nicht zu viel Wind verbrauchen.

    Als kleines Beispiel: wenn eine Stadt vor eurer Stadt in Windrichtung liegt, die viel mehr Wind verdrängt, dann merkt man auch nichts also nicht mal Städte bremsen den Wind merklich aus, denn der Wind arbeitet viel höher und das was wir unten spüren ist nur der abfallende Wind, die enorme Kraft die dahinter steckt ist viel weiter Oben in den Wolken und darüber. (zB Jetstream)

    Die Windstille in deiner Gegend erklärt sich durch das Wetter wenn Hoch und Tiefdruckgebiete entsprechend positioniert sind. Auch wird das Wetter und die stärke der Winde durch die Temperatur beeinflusst, denn je wärmer die Durchschnittstemperatur desto mehr Wasser kann die Luft Aufnehemen und desto mehr Masse arbeitet dann im Wind. Schon ein Zehntel °C Abweichung bedeuten Milliarden Tonnen Wasser mehr oder weniger die in der Luft gebunden sind.

    Zudem spielt die Zusammensetzung der Luft bei unterschiedlicher Temperatur auch eine große Rolle, je mehr CO² oder andere Gase in die Umwelt gelangen desto stärker verändert sich auch das Wetter.

    Würden wir alles Erdöl verbrennen was auf der Erde verfügbar ist, dann hätten wir ein tropisches Wetter wie zur Zeit als die Saurier lebten, nur mit weniger Sauerstoff weil wir viel zu wenig Wälder haben.

    Der Sauerstoffanteil in der Luft ist auch nachweisbar zurückgegangen über die Jahre. Das hat verschiedene Ursachen, einmal weil weniger Regenwald da ist und zum anderen weil mehr CO² ausgestoßen wird.

    Das bedeutet zwar nicht unbedingt, dass die Gesamtmenge an Sauerstoff weniger wurde, aber durch das erhöhte Erzeugen von CO² einfach der Anteil verringert wird. Das ist also ein eindeutiger Indikator das die Pflanzenwelt weniger Sauerstoff produziert und Kohlendioxid binden kann, als der Mensch und die Natur verursachen.
     
  4. #3 14. Dezember 2014
    AW: Windverbrauch, können Windräder zuviel Wind verbrauchen?

    Danke für deine ausführliche Stellungnahme zum Thema. Ich kann dir soweit recht geben, das Global gesehen der Windverbrauch durch Windräder gemessen an der gesamt Windmenge wirklich sehr gering ist. Vielleicht reden wir hier von Hunderttausendsteln oder noch 2, 3, oder 4 Stellen mehr..

    Aber zuerst ich muß dir dein Stadtbeispiel absprechen. Hindernisse werden vom Wind einfach umflossen, also der Energieabfall an Hindernissen sollte nicht sehr groß sein, es geht hier ja nur Wirbelbildung. Berge und Städte sollten den Wind nicht allzu viel Energie entnehmen können.

    Und als zweites rede ich ja von einem sehr lokalem Phänomen. Wie weit erstreckt sich der Wirkbereich von Windrädern, ist es ein Kilometer? Natürlich gemessen auf einem Meter über den Boden. Es ist wahrscheinlich schwer abzuschätzen aber bestimmt an einigen Indikatoren abzulesen. Vielleicht verkleinert sich ja durch Windräder das durchschnittliche Ausbreitungsgebiet von Flugpollen.

    Und hier will dir noch direkt widersprechen, wenn es auch offtopic ist:
    Ich denke das die Atmosphäre in ihrer Größe, also in der Gasmenge die der Planet halten kann vom Menschen nur marginal beeinflußt werden kann. Natürlich beeinflussen wir die Zusammensetzung. Wir bringen CO2 ein und verdrängen damit andere Gase, z.B. Sauerstoff. Also wird die Gesamtmenge an Sauerstoff in der Atmosphäre verringert. Es sei den irgendwelche Prozesse bewirken einen gegenteiligen Effekt. Z.B. hat sich das Pflanzenwachstum nachweisbar verstärkt, Bäume wachsen schneller. Aber ich glaube diese Effekte beeinflussen den Trend nicht sehr stark.

    http://www.ingenieur.de/Themen/Klima-Umwelt/Klimawandel-fuehrt-in-Mitteleuropa-zu-rasantem-Baumwachstum
     
  5. #4 15. Dezember 2014
    AW: Windverbrauch, können Windräder zuviel Wind verbrauchen?

    Die Windräder haben ja meist nur drei sehr dünne Rotorblätter auf etwa 20-200m Höhe, die beeinflussen den Wind kaum und haben auch eine geringe Verwirbelung (sollen ja auch Geräuscharm und leise sein). Also auf Personenhöhe von 1-2m ist da sicher nicht mal in direkter nähe ein unterschied feststellbar und den Pollenflug beeinflusst es dann auch nicht.

    Habe dazu auch noch etwas auf Wikipedia gefunden:
    Windkraft hat aber teilweise auch hohe Sanierungs- und Instandhaltungskosten welche auf die Haltbarkeit gesehen nicht überall ökologisch und wirtschaftlich sinnvoll sind. Die EEG Umlagen haben einen positiven Subventionseffekt, daher gibt es auch Windparks die nicht unbedingt Nachhaltig sind.


    Das die Klima Veränderungen "gering" sind stimmt nur zahlentechnisch gesehen. Auf eine kurze Zeit wie 500-1000 Jahre gesehen, ist die Veränderung schon groß. Wenn man bedenkt das so ein Klimawandel etwa zehntausende oder gar Millionen Jahre dauert. Selbst kleinere Veränderungen in der Temperatur oder in der Gasmischung können große Auswirkung haben.



    Da stimme ich dir zu, das bessere Pflanzenwachstum wird den Trend nicht stark beeinflussen.

    Das Pflanzenwachstum wird auch nur örtlich bedingt stärker, eher das mildere Klima gibt den Pflanzen mehr Zeit und Energie zu wachsen, aber nicht überall und die Fläche oder Menge ist auch ausschlaggebend.

    Das was an Regenwald abgeholzt wird wächst so schnell nirgends nach. Vor allem hat der Regenwald kaum mehr dichte Mineralgesteine als Untergrund, wenn also die Humusschicht durch das abholzen vom Regen versauert wurde, wächst dort nichts mehr so schnell... da entsteht höchstens Wüste oder Sumpf.
     
  6. #5 17. Dezember 2014
    AW: Windverbrauch, können Windräder zuviel Wind verbrauchen?

    stimme raid rush voll und ganz zu. ich denke da nimmt dir nachbars apfelbaum 100000 mal so viel wind weg, wie eure paar windräder.

    zumal wind nicht VERBRAUCHT wird, wenn, dann UMGEWANDELT.

    und wenn die windräder den wind "abbremsen", dann strömt drumherum umso mehr wind vorbei...


    willst du dich nun beim amt beschweren, dass du nicht genug wind abbekommst ? oder weshalb machst du dir darüber gedanken ?
     
  7. #6 31. Dezember 2014
    AW: Windverbrauch, können Windräder zuviel Wind verbrauchen?

    Ok, ein Auto verbraucht auch kein Benzin. Du hast mich erwischt. Aber ich dachte so eine unkorrekte Aussage geht hier einfach unter. Tja...

    Aber das Bäume Wind verbrauchen, das Stimmt und ist mir nicht eingefallen. Wie da wohl die Verhältnisse sind? Wie ist der Windverbrauch von einem flatternden Blatt? Allerdings legen Bäume auch Wert auf eine hohe Aerodynamik bei möglichst großer Fläche. Gar nicht mal so unspannend.

    Na ja,

    einen guten Rutsch euch allen.

    Gutschy
     
  8. #7 1. Januar 2015
    AW: Windverbrauch, können Windräder zuviel Wind verbrauchen?

    Zum Thema Bäume, wenn im Frühjahr die Buchen austreiben, verringert sich dadurch sogar die Erdgeschwindigkeit, weil der Widerstand gegen den Wind so groß wird.
     
  9. #8 1. Januar 2015
    AW: Windverbrauch, können Windräder zuviel Wind verbrauchen?

    Was aber natürlich entscheidend von der Windrichtung abhängt!
    Anders herum kann die Erde natürlich nicht den Wind beschleunigen, da gemäß der Relativitätstheorie aufgrund der konstanten Erdrotation keine direkten Wechselwirkungen zwischen Baumbestand und Atmosphäre bestehen können :D

    Der Gedankengang des Threadstellers zeugt aber durchaus von Einfallsreichtum. Meine ich absolut positiv. Du musst dir aber wie bereits erwähnt die Verhältnisse vorstellen. Das ist intuitiv in etwa so wie wen man vor der Flut am Strand zwei Lego-Steine in den Sand stellt. Es ändert nicht viel :p

    Was mir in dem Zusammenhang einfällt: Wissenschaftler haben angeblich mal ausgerechnet was passiert wenn alle Menschen auf der Erde gleichzeitig hochspringen würden. Das Ergebnis: Absolut nichts :D

    MfG marvinjackson
     
  10. #9 2. Januar 2015
    Zuletzt bearbeitet: 2. Januar 2015
    AW: Windverbrauch, können Windräder zuviel Wind verbrauchen?

    Offtopic:

    Hier ein Einspruch, natürlich könnten Bäume die Erdrotation beeinflussen, einfach dadurch das diese wahrscheinlich Milliarden von Tonnen an Wasser über 3, 8, 10 oder sogar 20 Meter in die Höhe heben, oder eben Fallen lassen, Jahreszeitbedingt.

    Dazu fallen mir spontan 4 Thesen ein:
    Nr1:
    Hebt sich dieser Effekt auf, dadurch das Winter und Sommer auf den Erdhalbkugeln abwechseln.
    Nr2:
    Kann dieser Effekt Erdbeben auslösen? Gab es nicht mal eine These das Erdbeben vermehrt im Frühjahr auftreten?
    Nr3:
    Könnte durch diesen Effekt und der Bewaldung der Erde mit Urzeitriesenbäumen diese aus ihrer Achse geneigt worden sein.
    Nr4:
    Kann Chaos eine Naturkonstante sein die sich in Form von Leben ausdrückt und sogar Planeten aus ihrer Achse neigt.

    Also jetzt mal alles frei von der Leber weg. :)

    Zum Thema:

    Wind ist doch jetzt dem alleinigen Effekt von Tag und Nacht geschuldet, oder? Eine Seite wird Warm die andere Kühlt aus, dadurch Druckunterschiede und wir haben Wind. Hat die Erdrotation darauf Einfluß? Oder der Mond durch Ebbe und Flut?

    Grüße,

    Gutschy
     
  11. #10 2. Januar 2015
    AW: Windverbrauch, können Windräder zuviel Wind verbrauchen?

    Der Effekt ist da, aber so marginal, dass wir ihn nicht bemerken. Die Bäume lassen das Wasser ja auch nicht in einer Tour ab, sie hören auf, welches nach oben zu pumpen.
     
  12. #11 2. Januar 2015
    AW: Windverbrauch, können Windräder zuviel Wind verbrauchen?

    Zu Nr.1
    Ja, Der Effekt von Laubabwurf und einer beschleunigten Erdrotation ist vorhanden und mathematisch nachweisbar, aber er ist extrem gering, er hat also keinen Einfluss. Zumal er sich wie du sagst aufhebt, denn sobald die Bäume wieder Masse nach oben verlagern wird die Rotation gebremst.

    Grund ist auch weil nur ein geringer Anteil an Bäumen überhaupt Blätter abwirft. Der gesamte Urwald und alle Nadelhölzer (bis auf wenige ausnahmen) behalten ihr Laub ständig. (Sonst würden wir im Winter womöglich ersticken, was auch teilweise stimmt, denn Smog ist besonders im Winter eine Gefahr für Großstädte - der Sauerstoff und Frischluft kommt dann durch den Wind von Regionen wo Sauerstoff produziert wird, zb Ozean und Urwald)

    Nr.2
    Das Erdbeben in Frühjahr häufiger sind lässt sich eher darauf zurückführen das gefrorenes Wasser im Boden auftaut, die Stabilität verringert und zusätzlich Schmelzwasser in großen Mengen entsteht (viel mehr als normaler Niederschlag) der bis in tiefe Gesteinsschichten vordringt in denen es mit verschiedenen Stoffen reagiert und zu einem Aufquellen führen kann oder sogar eine erhitzte Stelle abkühlt oder druck aufbaut, durch verdampfendes Wasser das zb auf Magma trifft.

    Einen größeren Effekt auf die Rotation und Masse-Verteilung der Erde haben die Eismassen an den Polkappen, wenn diese abschmelzen ist der Effekt millionenfach größer, als das was durch den Laubabwurf passiert.


    Nr.3
    Siehe Nr.2 eher aufgrund der Eiszeit, da dieser Effekt millionenfach größer ist.


    Nr.4
    Chaos könnte eine Konstante sein, aber das ist unabhängig davon ob es Leben gibt oder nicht. Reales Chaos gibt es auch nur dann, wenn die Energieerhaltung nicht stimmt. Das was für uns als Chaos erscheint läuft dennoch geordnet ab nur nicht in unseren Augen.

    Letztendlich besteht auch eine Energieerhaltung nach Seven Hawkings Theorien, es erscheint zwar so als wenn "Nichts" nichts ist, dabei wird damit lediglich der Existenzzustand ausgedrückt, denn auch "Nichts" hat eine Existenz nur eben für uns einen nicht relevanten Zustand, was nicht bedeutet das dies dauerhaft so sein muss.

    Chaos ist also nur für uns unbestimmt, es muss auch keine Konstante sein sondern die Reaktion an sich die schon am Laufen ist. Etwa wie der Initial-Impuls der überall zu spüren ist und alles "bewegt".

    Die Komplexität übersteigt die des Gehirns daher ist auch nicht ausgeschlossen das das Universum an sich eine Intelligenz darstellt. Das hat jetzt aber wenig mit dem "Gott"-Märchen zu tun, da die Art und Weise der Regeln und Hierarchie menschgemacht ist. Wenn also eine solche Intelligenz existieren sollte, dann garantiert nicht so wie sie die heuchlerischen Religionen vorgaukeln. So primitiv ist höchstens der Mensch.

    Sicher möglich wäre auch, das die Entstehung von Intelligenz der Selbsterfüllungszweck des Universums ist, um sich selbst zu ergründen. Das würde aufgrund der besseren Produktivität auch schon bedeuten, dass wir nicht die Einzigen sind. Ist sicher alles Sci-Fi, aber dennoch schön sich darüber Gedanken zu machen.

    Es ist doch sehr wahrscheinlich, das wir Ähnlichkeit mit dem Universum haben - zwangsweise.


    Zum Thema: grundsätzlich hat alles Einfluss auf den Wind, nur wie Stark das unterscheidet sich. Generell wie du geschrieben hast hat es mit Warm und Kalt zu tun also auch mit Sonne bzw Sonnenenergie. Aber auch höhen und tiefen sowie Oberflächenmaterial spielen für die Wasserverdunstung und Aufheizung eine große Rolle.

    Auf anderen Planeten und Monden (mit Atmosphäre) mit unterschiedlichen astronomischen Gegebenheiten kann man auch Wetter (also Wind) feststellen und ähnliches Verhalten.

    Das hängt auch sehr stark von der Luftzusammensetzung ab. Bei uns grundlegend von Temperatur (Sonneneinstrahlung) und Wasser, welches jeweils durch Treibhausgase und Jahreszeit beeinflusst wird. Dann kommen noch viele astronomische Faktoren dazu so wie geologische und biologische (Vulkan,Wüste,Meer,Pflanzen), die sich in Zeitintervallen von 1 bis 1 Million Jahren verändern können. Das Wetter ist also sehr schwer langfristig Vorhersehbar.

    Die Modelle sind sehr gut, aber der "Butterfyleffekt" spielt hier mit - wenn eine Berechnung für 3 Tage nur minimal (zB 10%) abweicht, dann ist die Abweichung für 30 Tage schon 10 mal so groß also 100% und damit komplett Zufall.
     
  13. #12 11. Januar 2015
    AW: Windverbrauch, können Windräder zuviel Wind verbrauchen?

    Offtopic:

    Na ja, wenn jetzt allerdings nur Europa mitmachen würde könnte die Sache schon wieder anders aussehen. Alle Europäer springen durch ein Radio Signal getimt für eine Minute oder länger rum, durch eine Erdbeben Warte könnte dann noch die Eigenfrequenz der Eurasischen Platte ermittelt werden und die ganze Aktion würde sich dann im wahrsten Sinne des Wortes hochschaukeln. Vielleicht müsste man die ganze Hüpferei für eine Woche durchhalten aber das man damit ein paar Gebäude einreißen könnte halte ich für wahrscheinlich, vielleicht wären damit sogar wirklich schlimme Sachen möglich, wobei ich dabei nicht sicher bin ob sich der Effekt nur innerhalb Europas, außerhalb oder in beiden Bereich abspielen würde.

    Hey Raidrush, danke für die ausführliche Behandlung meiner Fragen.

    Na klar, Wind ist auch stark von der Geologie beeinflußt, Dschungel oder Wüste.

    Interessant dazu noch:
    Planetarische Zirkulation – Wikipedia

    Auch deiner Chaos Aussage ist nichts mehr hinzuzufügen. Logisch das sich auch Chaos innerhalb eines wie auch immer gearteten geschlossenem System abspielen muss.
     

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