English: Cut-in Speed / Español: Velocidad de arranque / Português: Velocidade de partida / Français: Vitesse de démarrage / Italiano: Velocità di avvio

Die Anlaufgeschwindigkeit bezeichnet im Windkraft-Kontext die minimale Windgeschwindigkeit, bei der eine Windkraftanlage beginnt, Strom zu erzeugen. Sie ist ein kritischer Parameter, da sie bestimmt, ab wann eine Anlage betriebsfähig ist und wie effizient sie an Standorten mit unterschiedlichen Windverhältnissen arbeiten kann.

Allgemeine Beschreibung

Die Anlaufgeschwindigkeit liegt typischerweise zwischen 3 und 4 Metern pro Sekunde (m/s) und variiert je nach Modell und Konstruktion der Windkraftanlage. Sobald diese Geschwindigkeit erreicht wird, setzt sich der Rotor der Anlage in Bewegung, und der Generator kann Strom produzieren.

Der Wert der Anlaufgeschwindigkeit hängt von der Turbinengröße, der Form der Rotorblätter und der verwendeten Technologie ab. Leichtbau-Rotoren mit einer aerodynamisch optimierten Form benötigen geringere Windgeschwindigkeiten, um in Bewegung zu geraten. Große und schwere Anlagen, insbesondere Offshore-Modelle, haben oft etwas höhere Anlaufgeschwindigkeiten, da ihre Rotoren schwerer sind.

Die Anlaufgeschwindigkeit unterscheidet sich von der sogenannten Nennwindgeschwindigkeit, bei der die Anlage ihre maximale Leistung erreicht, und der Abschaltgeschwindigkeit, bei der die Turbine aus Sicherheitsgründen gestoppt wird.

Ein niedriger Wert für die Anlaufgeschwindigkeit ist besonders an Standorten mit schwachen oder unregelmäßigen Winden von Vorteil, da die Anlage dadurch häufiger in Betrieb gehen kann und eine höhere Gesamterzeugung erzielt wird.

Spezielle Überlegungen

Eine zu hohe Anlaufgeschwindigkeit kann dazu führen, dass die Windkraftanlage weniger effektiv ist, insbesondere in Regionen mit häufig leichten Winden. Moderne Technologien, wie getriebelose Anlagen oder fortschrittliche Steuerungssysteme, helfen dabei, die Anlaufgeschwindigkeit zu reduzieren und die Effizienz zu steigern.

Anwendungsbereiche

• Onshore-Windkraft: Besonders in Binnenregionen mit schwächerem Wind ist eine niedrige Anlaufgeschwindigkeit entscheidend für die Energieausbeute.
• Offshore-Windkraft: Obwohl hier häufig höhere und konstantere Windgeschwindigkeiten herrschen, ist die Anlaufgeschwindigkeit wichtig, um auch bei ruhigen Wetterbedingungen Energie zu erzeugen.
• Kleinwindkraftanlagen: Diese Anlagen haben oft sehr niedrige Anlaufgeschwindigkeiten, da sie speziell für windschwache Gebiete entwickelt wurden.

Bekannte Beispiele

• Enercon E-70: Eine Anlage mit einer niedrigen Anlaufgeschwindigkeit von ca. 2,5 m/s, ideal für windschwache Standorte.
• Siemens Gamesa Offshore Turbinen: Ihre großen Rotoren haben eine etwas höhere Anlaufgeschwindigkeit, sind aber für starke Offshore-Winde optimiert.
• Vestas V112-3.0 MW: Diese Anlage ist für eine Balance zwischen niedriger Anlaufgeschwindigkeit und hoher Effizienz bekannt.

Risiken und Herausforderungen

• Wenig Wind: An Standorten mit häufigen Windgeschwindigkeiten unterhalb der Anlaufgeschwindigkeit steht die Anlage still und erzeugt keinen Strom.
• Mechanische Belastung: Häufiges Anlaufen und Stoppen bei wechselnden Windgeschwindigkeiten kann zu erhöhtem Verschleiß führen.
• Optimierungskosten: Eine zu niedrige Anlaufgeschwindigkeit kann den Entwicklungsaufwand und die Kosten für die Anlage erhöhen.

Ähnliche Begriffe

• Nennwindgeschwindigkeit
• Abschaltgeschwindigkeit
• Startwindgeschwindigkeit
• Leistungskennlinie

Zusammenfassung

Die Anlaufgeschwindigkeit ist die minimale Windgeschwindigkeit, bei der eine Windkraftanlage Strom erzeugen kann. Sie ist ein wesentlicher Faktor für die Effizienz der Anlage und variiert je nach Konstruktion und Standortbedingungen. Niedrige Anlaufgeschwindigkeiten sind vorteilhaft für windschwache Regionen, erfordern jedoch eine optimierte Technologie, um Verschleiß und Kosten in Grenzen zu halten.

--