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Windräder - was passiert wenn es seeehr viele werden

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rick
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Windräder - was passiert wenn es seeehr viele werden

Beitrag von rick » 5. Sep 2011, 16:12

Hi an alle,

ich weiß nicht ob sich schon mal wer dazu Gedanken gemacht hat, aber irgendwie kam ich drauf. Wie wir alle Wissen ist das mit den "erneuerbaren" Energie eh ein Unwort und Energie kann weder erschaffen/erneuert noch vernichtet werden, wenn wir mal unser Sonnensystem als abgeschloßenes System betrachten. Nunja, jedenfalls frage ich mich, woher die Energie der Winde kommt. Also was das hoch und Tiefdruckgebiet erst getrennt hat.
Ich finde es durchaus diskussionswürdig, was denn nun passiert, wenn wir, sagen wir mal die halbe Welt mit Windrädern zu packen und z.b. die Hälfte der Energie der Winde "verbrauchen", d.h. in andere Formen umwandeln. Ich habe dabei ein ungutes Gefühl und denke, dass das nicht ohne Folgen bleiben wird.

gruß Rick

positronium
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Re: Windräder - was passiert wenn es seeehr viele werden

Beitrag von positronium » 5. Sep 2011, 16:43

rick hat geschrieben:...z.b. die Hälfte der Energie der Winde "verbrauchen"...
Ich denke, die Hälfte dürfte wohl äusserst unrealistisch sein. Man muss ja bedenken, dass man auf dem Meer keine Windkraftanlagen installieren kann - geht ja nur in seichten Gewässern. Damit fallen schon 80% der Erde weg. Dann gibt's noch viele Regionen, in denen sich der Bau wegen zu wenig Wind nicht rechnet. Dann sind wir höchstens bei wenigen Prozent der Fläche. Ausserdem verteilen sich Winde auf einer Höhe von etlichen Kilometern. Windkraftanlagen liegen wohl so im Bereich von wenigen Metern bis 150, vielleicht 200m. Und so ein Windrad zieht ja nicht die ganze Energie aus dem Wind.
Wieviel kann man also maximal aus der gesamten Energie des Windes abschöpfen? Ein Millionstel? - Phantasiere ich mal.
Dieser kleine Bruchteil führt nur zu einem minimal langsameren Ausgleich zwischen Hoch und Tief.
Deshalb glaube ich, dass die Auswirkungen nur gleich Null sein können.

rick
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Re: Windräder - was passiert wenn es seeehr viele werden

Beitrag von rick » 5. Sep 2011, 18:19

Sicher betrachte ich hier ein Zukunftsszenario, also es ist eher so ein Gedankenexperiment, was in Zukunft gehen wird und was nicht. Sicher werden wir dann auch mehr von den 70% der Meere abdecken können, durch bessere offshore Installationen oder gar Hochsee Windräder, einige Konzepte sind da sicherlich schon in Planung. Und natürlich ist das nur ein kleiner Teil des Gesamtkuchens, obwohl ich denke das dein 1 ppm etwas zu tief gegriffen ist. Und das ist ja nur auf den Moment bezogen. Nun muss man sehen, was das auf 1000+ Jahre anstellt. Da ist das dann denke ich nicht mehr so vernachlässigbar. Auch bleibt immer noch die Frage, woher kommt diese Energie?

positronium
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Re: Windräder - was passiert wenn es seeehr viele werden

Beitrag von positronium » 5. Sep 2011, 18:45

rick hat geschrieben:Sicher betrachte ich hier ein Zukunftsszenario, also es ist eher so ein Gedankenexperiment...
Wenn man es als Gedankenexperiment sieht, wäre meine Antwort natürlich anders: Wäre es technisch möglich, so viel Windkraft nutzbar zu machen, würde sich wahrscheinlich irgendwann die Frage stellen, ob die Kraftwerke dem Druck noch stand halten können. - So ein Windrad ist ja nichts anderes als ein Widerstand im Luftstrom. Bei einer ausreichend hohen Dichte Windräder und einem doch irgendwie trägen Strömungsverhalten von Luft, steigt natürlich der Druck, und damit würden auch lokale Wetterphänomene extremer und würden länger anhalten.
rick hat geschrieben:...obwohl ich denke das dein 1 ppm etwas zu tief gegriffen ist.
Meinst Du wirklich? Es wird doch wohl nie möglich sein, Windkraftwerke zu installieren, die bis in die Wolken und darüber hinaus reichen. Auch kann ja so ein Windrad nicht 100% der Windenergie aus der durch die Blätter überstrichenen Fläche ziehen. Aber ich habe eigentlich keine Ahnung von all dem.
rick hat geschrieben:Auch bleibt immer noch die Frage, woher kommt diese Energie?
Zum allergrössten Teil von der Sonne, andere Quellen dürften vernachlässigbar sein. Alles, was irgendwie auf die Luft einwirkt, hat einen Einfluss. Nach der Sonne, denke ich, dürfte an zweiter, weit abgeschlagener Stelle die Erddrehung, mit deren Einfluss auf die Passatwinde stehen. Der rest dürfte exotisch sein: Hin und wieder ein Einschlag auf der Erde, vulkanische Aktivität u.ä..

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Re: Windräder - was passiert wenn es seeehr viele werden

Beitrag von Skeltek » 5. Sep 2011, 18:55

Mit der Zeit wird der Erdspin verlangsamt. Allerdings wird es etwas brauchen, bis dieser aufgebraucht wird. Würde man nur Windenergie von Ost nach West aufbrauchen, könnte man die Erde sogar minimal beschleunigen. Allerdings wehen die meisten Winde nur von West nach Ost.
Im übrigen entstehen auch geringfügig mehr Wirbel in der Atmosphäre.
Die plausibelste Erklaerung jedes hinreichend komplizierten Systems ist falsch

Unentscheidbarkeit für Dummies: Dieser Satz ist wahr
oder
Diese Menge hat zwei Elemente: A und B

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Re: Windräder - was passiert wenn es seeehr viele werden

Beitrag von rick » 5. Sep 2011, 19:17

positronium hat geschrieben: Bei einer ausreichend hohen Dichte Windräder und einem doch irgendwie trägen Strömungsverhalten von Luft, steigt natürlich der Druck, und damit würden auch lokale Wetterphänomene extremer und würden länger anhalten.
Das versteh ich grad nicht...
positronium hat geschrieben: Es wird doch wohl nie möglich sein, Windkraftwerke zu installieren, die bis in die Wolken und darüber hinaus reichen. Auch kann ja so ein Windrad nicht 100% der Windenergie aus der durch die Blätter überstrichenen Fläche ziehen.

Das wird auch nicht nötig sein um mehr als 1 ppm einzusammeln, denke ich.
positronium hat geschrieben: Zum allergrössten Teil von der Sonne, andere Quellen dürften vernachlässigbar sein.
Hmm ok, Hoch und Teifdruckgebiete durch die Temperaturschwankungen, welche Sonneneinstrahlungs bedingt sind. Ergibt Sinn.
Dann würde sich der "Speicher" auch immer wieder füllen und wir stehen nicht vor einen "Langzeitproblem" sondern müssen nur ne gute Nettorate aufrecht erhalten.
Dann wäre Windenergie im Prinzip Mehrwege-Sonnenenergie :).
Skeltek hat geschrieben:Würde man nur Windenergie von Ost nach West aufbrauchen, könnte man die Erde sogar minimal beschleunigen.
:shock: , das musst du mir jetzt näher erklären.

positronium
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Re: Windräder - was passiert wenn es seeehr viele werden

Beitrag von positronium » 5. Sep 2011, 19:57

rick hat geschrieben:
positronium hat geschrieben: Bei einer ausreichend hohen Dichte Windräder und einem doch irgendwie trägen Strömungsverhalten von Luft, steigt natürlich der Druck, und damit würden auch lokale Wetterphänomene extremer und würden länger anhalten.
Das versteh ich grad nicht...
Stell' Dir einfach einen Bach vor. Wenn man Steine rein wirft, kommt es zu Verwirbelungen; wenn man noch mehr rein wirft, staut sich Wasser. Wenn man so viele rein wirft, dass der Bach praktisch zu ist, gibt's einen Stausee oder die Staumauer bricht.
rick hat geschrieben:
positronium hat geschrieben:Es wird doch wohl nie möglich sein, Windkraftwerke zu installieren, die bis in die Wolken und darüber hinaus reichen. Auch kann ja so ein Windrad nicht 100% der Windenergie aus der durch die Blätter überstrichenen Fläche ziehen.

Das wird auch nicht nötig sein um mehr als 1 ppm einzusammeln, denke ich.
Ja, das meinte ich. Das mit über die Wolken etc. bezog sich auf das Gedankenexperiment mit den 50% Ausbeute.
rick hat geschrieben:
positronium hat geschrieben:Zum allergrössten Teil von der Sonne, andere Quellen dürften vernachlässigbar sein.
Hmm ok, Hoch und Teifdruckgebiete durch die Temperaturschwankungen, welche Sonneneinstrahlungs bedingt sind. Ergibt Sinn.
Dann würde sich der "Speicher" auch immer wieder füllen und wir stehen nicht vor einen "Langzeitproblem" sondern müssen nur ne gute Nettorate aufrecht erhalten.
Dann wäre Windenergie im Prinzip Mehrwege-Sonnenenergie :).
Ja. Windkraft ist abgesehen von der nicht erbauenden Ästhetik eine feine Sache.

rick
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Re: Windräder - was passiert wenn es seeehr viele werden

Beitrag von rick » 5. Sep 2011, 20:23

positronium hat geschrieben:
rick hat geschrieben:
positronium hat geschrieben: Bei einer ausreichend hohen Dichte Windräder und einem doch irgendwie trägen Strömungsverhalten von Luft, steigt natürlich der Druck, und damit würden auch lokale Wetterphänomene extremer und würden länger anhalten.
Das versteh ich grad nicht...
Stell' Dir einfach einen Bach vor. Wenn man Steine rein wirft, kommt es zu Verwirbelungen; wenn man noch mehr rein wirft, staut sich Wasser. Wenn man so viele rein wirft, dass der Bach praktisch zu ist, gibt's einen Stausee oder die Staumauer bricht.

Ah nun weiß ich was du meinst (zumindst denke ich das), aber ich bin mir nicht so sicher ob sich da der Druck erhöht, es ist ja mehr so eine Temperatur-ausgleichs-Geschichte. Nur das nun halt der Ausgleich weniger schnell passiert. Der erhöhte Druck wie du ihn bei Wasser beschreibst, resultiert ja einfach in mehr Energie die wir umwandeln können.

positronium hat geschrieben:
rick hat geschrieben:
positronium hat geschrieben:Zum allergrössten Teil von der Sonne, andere Quellen dürften vernachlässigbar sein.
Hmm ok, Hoch und Teifdruckgebiete durch die Temperaturschwankungen, welche Sonneneinstrahlungs bedingt sind. Ergibt Sinn.
Dann würde sich der "Speicher" auch immer wieder füllen und wir stehen nicht vor einen "Langzeitproblem" sondern müssen nur ne gute Nettorate aufrecht erhalten.
Dann wäre Windenergie im Prinzip Mehrwege-Sonnenenergie :).
Ja. Windkraft ist abgesehen von der nicht erbauenden Ästhetik eine feine Sache.
Nunja, wie bei anderen auch Risiko behaftet. Ich persönlich bin gespannt, ob wir es in den nächsten Jahren schaffen vielleicht die Fusion (ITER) zum laufen zu bekommen oder vielleicht so nen LFTR bauen. Sehe da deutlich mehr Potenzial, aber wer weiß was kommen wird.

positronium
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Re: Windräder - was passiert wenn es seeehr viele werden

Beitrag von positronium » 5. Sep 2011, 21:57

rick hat geschrieben:Ah nun weiß ich was du meinst (zumindst denke ich das), aber ich bin mir nicht so sicher ob sich da der Druck erhöht, es ist ja mehr so eine Temperatur-ausgleichs-Geschichte. Nur das nun halt der Ausgleich weniger schnell passiert. Der erhöhte Druck wie du ihn bei Wasser beschreibst, resultiert ja einfach in mehr Energie die wir umwandeln können.
Luft und Wasser dürften sich strömungtechnisch von den Formeln her gleich verhalten; der Unterschied sollte nur in ein paar Konstanten liegen.
Alles in allem ist das Gedankenexperiment aber natürlich weit entfernt von jeder Realität.

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Re: Windräder - was passiert wenn es seeehr viele werden

Beitrag von seeker » 5. Sep 2011, 22:38

rick hat geschrieben:Nunja, jedenfalls frage ich mich, woher die Energie der Winde kommt.
Wenn Gonzo das liest, dann wird er dir das vermutlich in beliebiger, gewünschter Genauigkeit auseinanderdividieren... ;a

Ganz grob: Die Energiequelle des Windes ist im Wesentlichen die Sonne.

Beispiel:
In den Äquatorialzonen scheint die Sonne am intensivsten. Daher entstehen dort starke Aufwinde, die oben angekommen irgendwo hinmüssen, weil unten weitere Warmluft nachschiebt. Diese Luftmassen werden daher in größeren Höhen nach Norden und Süden (vom Äquator weg) weggedrückt, kommen wieder herunter, wenn sie abgekühlt sind und werden unten wieder zum Äquator hingesaugt, wo sie wieder aufsteigen. Das ist eine Art Walzenbewegung. Na ja, dann kommt noch die Corioliskraft ins Spiel (Ursache: Die Erddrehung), die die Winde seitwärts ablenkt. Ansonsten gilt: Hochdruckgebiete fließen in Richtung Tiefdruckgebiet.
Das Ganze ist natürlich viel komplizierter...
rick hat geschrieben:Ich finde es durchaus diskussionswürdig, was denn nun passiert, wenn wir, sagen wir mal die halbe Welt mit Windrädern zu packen und z.b. die Hälfte der Energie der Winde "verbrauchen", d.h. in andere Formen umwandeln. Ich habe dabei ein ungutes Gefühl und denke, dass das nicht ohne Folgen bleiben wird.
Ich glaube auch, dass wir nur einen Bruchteil der Windenergie nutzen können.

Grundsätzlich wird eine intensive Windenergienutzung das Wetter dennoch verändern.
Das Wettergeschehen ist ein chaotisches System. Daher haben auch kleine Ursachen manchmal große Wirkungen.
Wie diese Veränderungen sein werden, kann man nicht genau sagen (so sind chaotische Systeme...). Es wird aber eher so sein, dass es wegen der Windräder in einem Jahr mittwochs regnet, während es ohne sie am Montag geregnet hätte.

Klimatisch sehe ich eher einen positiven Effekt:
Wenn man extrem viele Windräder aufstellen würde, dann würde man dem Klimasystem Energie entziehen.
Ein Klimasystem mit weniger Energieinhalt produziert weniger heftige Wetterphänomene, wie z.B. Stürme, etc.

Lokal müsste man sich dennoch überlegen, WO man die (zahllosen) Windräder aufstellt, sonst könnte es z.B. passieren, dass bestimmte Landstriche zu wenig Regen abbekommen.
Richtig aufgestellt würde man aber umgekehrt auch erwünschte Effekte erzielen können.

Aber wie gesagt: Unser Einfluss dahingehend ist viel zu klein - so viele Windräder können wir die nächsten 1000 Jahre unmöglich bauen.
Also keine Sorge!

Grüße
seeker
Grüße
seeker


Mache nie eine Theorie zu DEINER Theorie!
Denn tut man das, so verliert man zumindest ein Stück weit seine Unvoreingenommenheit, Objektivität.

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Re: Windräder - was passiert wenn es seeehr viele werden

Beitrag von rick » 6. Sep 2011, 10:44

positronium hat geschrieben: Luft und Wasser dürften sich strömungtechnisch von den Formeln her gleich verhalten; der Unterschied sollte nur in ein paar Konstanten liegen.
Ich dachte da eher an die Randbedingungen.
seeker hat geschrieben: Beispiel:
In den Äquatorialzonen scheint die Sonne am intensivsten. Daher entstehen dort starke Aufwinde, die oben angekommen irgendwo hinmüssen, weil unten weitere Warmluft nachschiebt. Diese Luftmassen werden daher in größeren Höhen nach Norden und Süden (vom Äquator weg) weggedrückt, kommen wieder herunter, wenn sie abgekühlt sind und werden unten wieder zum Äquator hingesaugt, wo sie wieder aufsteigen. Das ist eine Art Walzenbewegung. Na ja, dann kommt noch die Corioliskraft ins Spiel (Ursache: Die Erddrehung), die die Winde seitwärts ablenkt. Ansonsten gilt: Hochdruckgebiete fließen in Richtung Tiefdruckgebiet.
Das Ganze ist natürlich viel komplizierter...
Danke, das reicht mir schon :). Im Nachhinein ist es mir schon klar :), nur hab ich nie so darüber nachgedacht. Das nächste Frag ich am besten meine Freundin (Geograph. Studentin) bevor ich hier Fragen stelle, die sowieso klar sein sollten ^^.
seeker hat geschrieben: Das Wettergeschehen ist ein chaotisches System. Daher haben auch kleine Ursachen manchmal große Wirkungen.
Wie diese Veränderungen sein werden, kann man nicht genau sagen (so sind chaotische Systeme...). Es wird aber eher so sein, dass es wegen der Windräder in einem Jahr mittwochs regnet, während es ohne sie am Montag geregnet hätte.
Stichpunkt Schmetterlingseffekt
seeker hat geschrieben: Aber wie gesagt: Unser Einfluss dahingehend ist viel zu klein - so viele Windräder können wir die nächsten 1000 Jahre unmöglich bauen.
Also keine Sorge!
Jojo ^^, ich seh das eh locker :). Als ich das Thema gestartet habe, sah es dennoch viel versprechender aus :D
Danke an euch (Positronium, Seeker, Skeltek). Wiedermal ist eine Fragestellung aus meinen Kopf verschwunden :). :well:

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Re: Windräder - was passiert wenn es seeehr viele werden

Beitrag von mobile » 12. Jan 2015, 03:32

Also inzwischen haben wir (sehr) viele Windräder. Was ich mich sehr frage warum nicht so
etwas hier : Hubspeicherkraftwerk / Lageenergie Kraftwerke stärker gebaut werden???

http://www.spektrum.de/news/ein-granitb ... ie/1061069

stärker erforscht oder gebaut wird.

Es gibt auch links:
https://de.wikipedia.org/wiki/Hubspeicherkraftwerk

Mit einem einzigen funktionierenden Speicher könnte man
- alle alten Braunkohle Kraftwerke abschalten. Ebenso Kernkraftwerke
- die Gefahr für Stramausfälle wäre geringer
- der Strompreis würde im Ergebnis viel kleiner!

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Re: Windräder - was passiert wenn es seeehr viele werden

Beitrag von Stephen » 12. Jan 2015, 05:01

Auf dem Weg vom Harz nach Halle (Saale) sehe ich - grob geschätzt - etwa 300 von diesen Dingern zwischen Polleben und Salzmünde. Sie sind sicherlich eine bessere Wahl als ein Kohlekraftwerk. Die Gegend macht es sicherlich nicht schicker und auch nicht die - sagen wir mal - seltsame Finanzierung.

Dazu kommt, dass man bisher noch keinen effektive Lösung kennt, um Windenergie (eigentlich jede Art von Energie) sinnvoll zu speichern; die Hälfte der Räder auf meiner oben angedeuteten Route - also so etwa 150 - laufen nicht, ob wegen Wartung oder nicht benötigter Einspeisung. Man könnte die Energie natürlich zweckentfremden - man könnte Wasser empor pumpen, um es dann bei Bedarf wieder abzulassen. Aber dazu braucht man erst einmal einen großen Fluss - die kleine Saale bei uns ist dazu völlig ungeeignet...

Für mich ist das alles irgendwie eine seltsame Geschichte, einerseits in Ordnung, andererseits von Korruption überschattet.

Gruß
Steffen
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Re: Windräder - was passiert wenn es seeehr viele werden

Beitrag von gravi » 12. Jan 2015, 18:42

Hallo mobile,

zunächst mal willkommen hier im Forum!

Für Pumpspeicherkraftwerke benötigt man keinen Fluss. Zwei größere Teiche oder Seen, einer im Tal, einer auf'm Berg, genügen doch.
Das ist funktionierende Technik, ich selbst habe schon 1964 in Vianden (Luxemburg) ein solche beeindruckendes Ktaftwerk besichtigen können.
Ja, hier in Hessen sieht man nun auch überall Windräder und Solarparks. Feine Sache für Investoren. Nur an der Speichertechnik arbeitet wohl kaum jemand...

Gruß
gravi
Unser Wissen ist ein Tropfen. Was wir nicht wissen, ist ein Ozean.
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