Leistung Windrad - Windkraft-Rechner

Berechnen der Leistung eines Windrades nach Größe, Windgeschwindigkeit und Luftdichte. Der Radius entspricht der Länge eines Rotorblattes. Die Windgeschwindigkeit bezieht sich auf einen bestimmten Zeitpunkt, nicht auf eine durchschnittliche Geschwindigkeit. Die Luftdichte, also die Masse der Luft je Raum, hängt ab von Luftdruck, Temperatur und Luftfeuchtigkeit. 1,2 ist ein guter Durchschnittswert auf Meereshöhe, zur Berechnung siehe Rechner für die Luftdichte. Der Wirkungsgrad gibt an, welcher Anteil des Windes, der durch die von den Rotoren überspannte Fläche streicht, in elektrische Energie umgewandelt wird. Das theoretische Maximum für den Wirkungsgrad ist 16/27 bzw. 59,26 %.
Bitte vier Werte eingeben und die gewünschten Einheiten auswählen. Der fünfte Wert wird berechnet. Die Formel für die elektrische Leistung ist P = π/2 * r² * v³ * ρ * η, ein Watt berechnet sich als 1 W = 1 kg * m² / s³.

Beispiel: ein Offshore-Windrad mit einem Radius von 80 Meter hat bei einer Windgeschwindigkeit von 15 Meter pro Sekunde eine Leistung von 16,3 Megawatt, wenn Luftdichte und Wirkungsgrad die angegebenen Werte haben.

Der wichtigste Faktor für eine hohe Leistung ist die Windgeschwindigkeit, welche mit dreifacher Potenz in die Rechnung eingeht. Der Radius bzw. die Rotorblattlänge geht im Quadrat mit ein, da die Fläche, durch die der Wind weht, zählt. Die Luftdichte ist umso höher, je höher der Luftdruck (je tiefer die Lage), je kälter und trockener die Luft ist. Form, Anzahl und Ausrichtung der Rotorblätter machen sich im Wirkungsgrad bemerkbar.

Ein Windrad mit Dreiblatt-Rotor und einem Radius von 58 Meter. Bei einer Windgeschwindigkeit von 10 Metern pro Sekunde hat dieses eine Leistung von etwa 2,5 Megawatt. Dieses Windrad wurde im Jahr 2015 errichtet und hat eine Nennleistung von 4,2 Megawatt.

Radius r:
Windgeschwindigkeit v:
Luftdichte ρ:		kg/m³
Wirkungsgrad η:		%
Leistung P: