Kategorie: Fakten

In der Regionalplanung verwendete Windkarten und deren Grundlagen

Heute habe ich mir mal die Windkarten angesehen, die der RP und die Regionalplanung Südhessen verwenden.

Diese Winkarten können hier Hochtaunuskreis und hier Wetteraukreis eingesehen werden.

Die Windkarten wollen „Windressourcen“ ausweisen, farblich schön dargestellt für jeweils mehrere zusammenhängende Landkreise.

Interessant wird erst das Kleingedruckte in der Legende:

Hier findet sich der Hinweis auf die Fachdaten, die dargestellt werden: Es sind Windpotenzialdaten. Es sind also nicht gemessene Daten, oder Daten die fachlich fundiert sind, sondern es sind wohl Daten, die jemand mit erhobenem Daumen in der Luft als Potential in den Himmel schreit und dann mit dem Farbpinsel in die Landkarte zeichnet.

Für den Winterstein habe ich die beiden Teilgebiete mal ausgeschnitten.

Der Legende nach haben wir also in der Gegend Windpotential für Windgeschwindigkeit unter 4,5 m/s (also unter 15 km/h) in den Tälern von Wiesbach und Köppern bis hin zu maximal 6,5 m/s (23,4 km/h) auf dem Winterstein. Potential wie gesagt, nicht realer Wind.

Wie man im Bild des geplanten Vorranggebietes erkennt, ist die linke, rot gestreifte Fläche fast komplett in der Windkarte von der Wetterau. Hier findet sich im wesentlichen gelbe Farbe, also eine Windgeschwindigkeit von 5,75 m/s (20 km/h).

Komische Windhöffigkeit ausgewiesen

Jetzt kommen wir zum eigentlichen und komischen Teil dieser Windkarten. Hier wird also die Windgeschwindigkeit, das Windpotential angegeben. Da keine weiteren Einschränkungen aufzufinden sind wird also suggeriert, dass wir hier Winde im Mittel (nehmen wir an im jährlichen Mittel) von 20 km/h haben.  Wow. Wer speziell die letzten Tage miterlebt hat, weiss, dass es fast windstill war. Es sollen also 20-25 km/h Wind dort oben sein, obwohl wir nebenan in Kransberg keinen messbaren Wind haben? Fast nicht zu glauben.

Reale Wetterdaten im Osttaunus

OK, schauen wir mal, ob wir mit den Wetterdaten meiner Wetterstation aus den letzten 500 Tagen etwas anfangen können:

Ich habe 132.164 Messpunkte. 70% dieser Messpunkte weisen eine Geschwindigkeit von unter 2 km/h aus. Selbst wenn am Winterstein der Wind doppelt so stark wehen würde – von der Nabenhöhe wären ja auch noch 30m Waldhöhe abzuziehen, dann käme ich auf eine mittlere Windgeschwindkeit von 4,4 km/h bzw 1,22m/s und damit erscheint die Potentialschätzung doch sehr illusorisch.

Fazit

Die in Kransberg gemessenen Windgeschwindigkeiten multipliziert mit dem Faktor 1,5, sprich 50 Prozent mehr Wind angenommen als gemessen, verteilt sich mit über 90% auf einen für die Windkraft nicht nutzbaren Windbereich.

Eine Potentialkarte mit ungeklärter technischer Basis erlaubt es nur der Politik zu planen. Weder ein Kaufmann noch ein Techniker würden hiermit realistisch planen können.

Meine Wetterstation

Seit nunmehr 1 1/2 Jahren betreibe ich in Kransberg eine Wetterstation, die im 5 Minutentakt die Wetterdaten (Temperatur, Windstärke, Windrichtung usw.) aufzeichnet. Die Daten publiziere ich im Internet bei Weatherunderground. Die laufende Windkraft Diskussion hat mich jetzt zu einer Auswertung meiner Winddaten angeregt.

Am 13.Juni 2017 hat meine Wetterstation folgende Windgeschwindigkeiten gemessen:

Am 24.Februar 2017 hatten wir einen der Windstärksten Tage des Jahres mit Sturm. Da sahen die Winddaten folgendermassen aus:

Der geplante Windkrafttyp für den Winterstein

Für den Winterstein sind Anträge für das Winkraftrad E-141 EP4 / 4.200 kW eingereicht worden. Die Leistungskennlinie sieht folgendermassen aus:

Beworben wird sie mit dem Text: „Die E-141 EP4 wird mit dem großen Rotor und einer Nennleistung von 4,2 MW selbst an relativ windschwachen Standorten mit 6,5m/s mittlerer Windgeschwindigkeit einen Jahresenergieertrag von über 13.000 MWh bei einem geringen Schallemissionswert von 105,5 dB(A) erwirtschaften. Damit ist sie die ertragsstärkste Windklasse-III-Anlage der Welt.“

Umrechnung des Windes für den Winterstein

Die Wetterstation in Kransberg befindet sich auf 321m, die geplanten Windvorrangflächen auf ca. 450m ü.NN. die Rotorhöhe der WKA liegt auf 165m. Somit ergibt sich nach der Formel

und unter Verwendung von 0,22 als Exponent g gem. Richtwerttabelle Kleemann/Meliß ein etwa 15% stärkerer Wind an der Nabe des Windkraftrad als an meiner Wetterstation.

Auswertung des gemessenen Winds

Anhand der Leistungskennlinie entnehme ich, dass nur Wind ab 4 m/s relevant ist. Die Windgeschwindigkeit läßt sich mit dem Faktor 3.6 von m/s in km/h umrechnen.

Somit ergibt sich für den 13. Juni am ganzen Tag (fast) kein nutzbarer Wind und keinerlei Nutzen aus einem Windrad.

Anders sieht es aus für den 24.Februar. Meine Messreihe verstärkt um den Faktor 15% werde ich folgendermassen aus:

Ich schaue nach, wie viele Messpunkte ich in den jeweiligen Windbereichen habe (merke: 12m/s sind 43 km/h, das wird als starker bis stürmischer Wind klassifiziert).

Somit komme ich an diesem Tag auf 10.000 KW/h, sprich 10 MW/h erzeugte Leistung.

Fazit

Der Ost-Taunus ist ein sehr windschwaches Gebiet. Eine mittlere Windgeschwindigkeit von 6,5 m/s, sprich 23 km/h Dauerwind, gibt es bei uns nicht. Weder auf dem Winterstein, noch gibt es 20 km/h Dauerwind in Kransberg.