| Kommentar |
1. Bedeutung nicht konventioneller Energieerzeugungsanlagen im 21. Jahrhundert
Aktuelle Zahlen zur Situation in Europa und Deutschland im speziellen, Betrachtung von Entwicklungskapazitäten, Betrachtung der Entwicklungsnotwendigkeit, Lebenszyklus und Perspektive von konventionellen sowie regenerativen Energiequellen, Windressourcen vs. installierter Leistung, Emissionen bei der Stromerzeugung, Sachliche Diskussion über „Fakten“ verschiedenster Quellen
2. Historische Entwicklung
Vom Widerstandsläufer zur Auftriebsnutzung, Vom Mahlen und Pumpen zur Stromerzeugung, Wesentliche Kennwerte moderner Windkraftanlagen
3. Physikalische Grundlagen
Eindimensionale Stromfadentheorie, Energetische Nutzung des Windes, Der aerodynamische Auftrieb
4. Aerodynamik des Rotors
Geschwindigkeitspläne, Blattelementmethode, Auslegung nach Betz, Rotorverluste, Drallbehaftete Nachlaufströmung, Blatttiefe und Anströmwinkel
5. Teillastverhalten und Kennlinien
Stall vs. Pitch, Leistungskennlinien
6. Konstruktiver Aufbau
Rotor mit Rotorblättern, aerodynamische Bremse und Nabe, Treibstrang mit Rotorwelle, - lagern, Bremse, Getriebe und Generator, Windrichtungsnachführung mit Azimutlager und –antrieb zwischen Gondel und Turm, Turm und Fundamente
7. Der Wind
Globale Zirkulation, Corioliskraft und geostrophischer Wind, Bodennahe Grenzschicht, Histogramm und Verteilungsfunktion, Ertragsberechnung
8. Mechanisch – elektrische Energieumwandlung durch Generatoren
Windkraftanlagen Konzepte, Synchronmaschine, Asynchronmaschine, Drehmomentanpassung Generator – Turbine, Dynamische Drehmomente
9. Umrichtersysteme
Relevante Anlagentypen für den Netzbetrieb mit Zwischenkreisumrichter, Leistungshalbleiter, Grundschaltungen, Umrichtersysteme, Bewertung von Umrichtersystemen
10. Netzanschluss
Netzrückwirkungen, Technische Richtlinien, Systemtechnische Betrachtung der Netzeinbindung
11. Wirtschaftlichkeit
Förderung in Deutschland, Kosten von Windenergieanlagen, Energiegestehungskosten, Beispielanlage: Enercon E40
12. Beispielsystem
Aufbau und technische Konzeption, Schubbeiwert, Leistungskurve und Energieertrag, Übersichtsschaltplan, Netzschutzdiagramm, Blitz- und Überspannungsschutz, Steuerungs- und Visualisierungssystem,
13. Offshore
Unterschiede von Offshore – gegenüber Onshore – Windenergieanlagen, Perspektiven, Netzanbindung von Offshore Plattformen, Planung von Offshore Windparks, Beispiele, Seaflow (Unterwasser-Anlagen)
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| Literatur |
1. Gasch, R., Twele, J.: Windkraftanlagen. Teubner Verlag, Stuttgart 2005
2. Molly, J.-P.: Windenergie. Verlag C.F. Müller, Karlsruhe 1990
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4. Kleemann, M., Meliß, M.: Regenerative Energiequellen. Springer Verlag, Berlin 1993
5. Betz, Albert: Windenergie und ihre Ausnützung durch Windmühlen. Verlag Vandenhoeck & Ruprecht, Göttingen 1926
6. Bilau, K.: Die Windkraft in Theorie und Praxis. Nachdruck, Windenergie, Monatsschrift für Energiefragen, Bonn, 1983, (Berlin 1927)
7. Hütter, U.: Moderne Windturbinen. In: Rheinisch-Westfälische Akademie der Wissenschaften, Vorträge N289, Opladen 1979
8. Hütter, U.: Beitrag zur Schaffung von Gestaltungsgrundlagen für Windkraftwerke. (Diss. TU Wien 1942), Weimar 1942
9. Glauert, H.: Windmills and Fans. In: Durand, W.F. Aerodynamic Theory IV pp.324-341, Berlin 1935, Mass.US 1976
10. Schmitz, G.: Theorie und Entwurf von Windrädern optimaler Leistung. Wissenschaftliche Zeitschrift der Universität Rostock, 5.Jg. 1955/56, Rostock 1956
11. N.N.: Europäischer Windatlas. Riso National Laboratory Denmark. Roskilde 1990
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13. Heymann, M.: Geschichte der Windenergienutzung: 1890-1990, Campus Verlag, zugl. Diss. Deutsches Museum München. Frankfurt 1995
14. Christoffer, J.: Die bodennahen Windverhältnisse in der BRD in Hinblick auf die Nutzung der Windkraft, 2. Aufl., Bericht des deutschen Wetterdienstes, Bd1/2., Offenbach o.J.
15. Benesch, W., Jurksch, G.: Bd 1/2 Binnenland. ISBN 3-88148-164-8, Offenbach 1978
16. Lefebvre, Ch., Jurksch, G.: Bd.3/4 Binnenland. ISBN 3-88148-211-3, Offenbach 1983
17. Heier, S.: Windkraftanlagen. 4.Aufl., Teubner Verlag, Stuttgart 2005
18. La Cour, Poul: Die Windkraft und ihre Anwendung zum Antrieb von Elektrizitätswerken. Verlag von M. Heinsius Nachfolger, Leipzig 1905
19. Juul, Johannes: Economy and Operation of Wind Power Plants. United Nations Conference on New Sources of Energy, Rom 1961, in: Wind Power, New York 1964, S.399-407
20. Juul, Johannes: Recent Developements in Wind Power Utilization for Use in Connection with Electrical Networks in Denmark. United Nations Conference on New Sources of Energy, Rom 1961, in: Wind Power, New York 1964, S.396-398
21. Karman, Th.v.: Aerodynamik, Ausgewählte Themen im Lichte der historischen Entwicklung. Interavia-Verlag, Genf 1956
22. Notebaart, J.C.: Windmühlen, Stand der Forschung über das Vorkommen und den Ursprung. Mouton Verlag, Den Haag 1972
23. Wagner, S., Bareiß, R., Guidati, G.: Wind Turbine Noise. Springer-Verlag, Berlin 1996 |
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