Hallo sodele,

vielen Dank für Deine Mühe! Schön, dass wir dank Deiner Arbeit mal ein paar belastbare Zahlen zu dem Thema bekommen.

Ich muss sagen, ich bin einigermaßen entsetzt. Ganz so gewaltig hatte ich mir die Dimensionen nicht vorgestellt. Acht Millionen Kubikkilometer! Wahnsinn!

Was noch fehlt, ist die Angabe, wie viel Energie dieser Luftmenge entnommen wird.

Laut Jahrbuch Windenergie 2018 des Bundesverbandes Windenergie wurden 2017 in Deutschland 103.4 Mrd. kWh an Windstrom erzeugt. Bei einem mittleren Wirkunsgrad von 45% (wissenwiki.de/windenergie) entspricht das einer der Luft entnommenen Energiemenge von 8.27x10^17 J.

Für die mittlere Windgeschwindigkeit in 80 m Höhe werden für Deutschland Werte um die 5 m/s genannt. Die kinetische Energie der Luft bei dieser Geschwindigkeit beträgt etwa 15 J / m³. Für acht Millionen Kubikkilometer = 8x10^15 m³ ergibt das eine kinetische Energie von 1.2x10^17 J. Das wäre nur ein Siebtel der entnommenen Energie, das kann also nicht passen. Aber die kinetische Energie des Windes steigt quadratisch mit der Windgeschwindigkeit.

Um aber die entnommene Energiemenge zu erreichen, bräuchte man eine Windgeschwindigkeit von 13.1 m/s. Und das würde nur klappen, wenn man die Luft auf die Geschwindigkeit null abbremsen würde, was technisch unmöglich ist. Laut Wikipedia (https://de.wikipedia.org/wiki/Windkraftanlage) beträgt die maximal mögliche Energieentnahme knapp 60%. Das heißt, wir müssen mit 100/60 von den 8.27x10^17 J rechnen, also mit 1.38x10^18 J. Dann bräuchten wir schon eine Windgeschwindigkeit von knapp 17 m/s oder Windstärke 7.

Ist es realistisch, anzunehmen, dass die mittlere Windstärke an Windkraftanlagen im Betrieb 7 beträgt? Mache ich einen Denkfehler? Kennt sich jemand hier mit Aerodynamik aus und kann hier mal drüber schauen?

Jedenfalls ist die entnommene Energie in der gleichen Größenordnung wie die vorhandene Windenergie, das heißt, es ist mit deutlichen Auswirkungen auf die lokalen Windgeschwindigkeiten zu rechnen.

Viele Grüße,
Naclador

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"Nur die Lüge benötigt die Stütze der Staatsgewalt. Die Wahrheit steht von alleine aufrecht."
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