aber nicht vergessen, dass ein moderner Automotor auch keinen besseren Wirkungsgrad hat: Aus dem zugeführten Kraftstoff und Luft können höchstens 38% Bewegungsenergie gewonnen werden, der größte Teil geht als Wärme verloren, die der großflächige Kühler vernichten muss. Nur 38 % effektive Energieausbeute aus dem teuren und endlichen Energieträger Öl ist eigentlich eine ungeheure Verschwendung und Umweltbelastung. Da können wir mit unseren Windrädern doch stolz sein, denn wir vernichten nichts und der Wind ist außerdem kostenlos.
Lassen Sie sich bitte nicht von den sagenhaften Wirkungsgraden von angeblichen neuen Superwindrädern täuschen, die im Internet oder auf Messen angeboten werden. Da werden oft die Leistungsangaben total übertrieben oder die Leistung bei Windgeschwindigkeiten angegeben, die es bei uns gar nicht gibt. Damit sollen Windradinteressenten zum Kauf verleitet werden, die die physikalischen Zusammenhänge nicht kennen. Nach dem Kauf ist die Enttäuschung dann groß.
Bitte denken Sie bei einem verlockenden Angebot daran und rechnen Sie lieber zur Sicherheit nach obiger Formel nach: Mit noch so raffinierter Technik kann aus dem Quadratmeter Flügelfläche niemals mehr herausgeholt werden, als der Wind an Energie enthält!
Windstärke
Zur besseren Unterscheidung werden die Windstärken in Klassen eingeteilt, die Maßeinheiten sind Meter pro Sekunde, Kilometer pro Stunde, Meilen pro Stunde oder Beaufort.
Der englische Admiral Beaufort hat 1806 die nach ihm benannten Windklassen mit Beschreibungen der Auswirkung auf See eingeführt. Später sind dann die entsprechenden Beschreibungen für das Land und andere Maßeinheiten dazugekommen.
Windstärketabelle
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| Bft | m/s | km/h | Knoten | Bezeichnung der Windstärke | Auswirkung |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 0-0.2 | 0-0.8 | 0-0.5 | Stille | Rauch steigt gerade empor |
| 1 | 0.3-1.5 | 0.9-5.5 | 0.6-3.0 | leiser Zug | Rauch zeigt Wind an, kleine Kräuselwellen |
| 2 | 1.6-3.3 | 5.6-12.1 | 3.1-6.5 | leichte Brise | Wind im Gesicht fühlbar, kleine kurze Wellen |
| 3 | 3.4-5.4 | 12.2-19.6 | 6.6-10.5 | schwache Brise | Blätter und dünne Zweige bewegen sich, Kämme beginnen sich zu brechen |
| 4 | 5.5-7.9 | 19.7-28.5 | 10.6-15.5 | mäßige Brise | dünne Äste bewegen sich, Wellen mit weißen Schaumköpfen |
| 5 | 8.0-10.7 | 28.6-38.8 | 15.6-20.9 | frische Brise | kleine Laubbäume beginnen zu schwanken, überall Schaumkämme |
| 6 | 10.8-13.8 | 38.9-49.8 | 21.0-26.9 | starker Wind | starke Äste bewegen sich, große Wellen, Gischt |
| 7 | 13.9-17.1 | 49.9-61.7 | 27.0-33.3 | steifer Wind | ganze Bäume in Bewegung, Hemmung beim Gehen, hohe rollende See, Gischt |
| 8 | 17.2-20.7 | 61.8-74.6 | 33.4-40.3 | stürmischer Wind | Wind bricht Zweige von Bäumen, See türmt sich, starke Brecher |
| 9 | 20.8-24.4 | 74.7-88.0 | 40.4-47.5 | Sturm | kleinere Schäden an Häusern (Dachziegel) |
| 10 | 24.5-28.4 | 88.1-102.4 | 47.6-55.3 | schwerer Sturm | Bäume werden entwurzelt |
| 11 | 28.5-32.6 | 102.5-117 | 55.4-63.4 | orkanartiger Sturm | Sturmschäden |
| 12-17 | 32.7-56 | 118+ | 63.5+ | Orkan | schwerste Verwüstungen |
Warum dreht sich ein Windrad?
Bei einem Windradflügel ist stets die flache Seite dem Wind zugewandt, die runde Seite zeigt nach hinten. Wird der Flügel von vorne vom Wind angeströmt, so strömt der Wind an der Vorderseite schneller als an der Rückseite vorbei. Durch den kürzeren Weg an der glatten Vorderseite entsteht ein höherer Druck, an der Rückseite ein niedrigerer Druck. Dieser Unterschied erzeugt eine Kraft, die aus Auftrieb (Sogwirkung) und Widerstand (Verdrängung) besteht. Da die Flügel aber in der Mitte an einer Achse befestigt sind, treibt diese Antriebskraft die Flügel in Drehrichtung an.
Je nach Flügelprofil ist das Verhältnis vom Auftrieb zum Widerstand, Gleitzahl genannt, sehr unterschiedlich. Es ist möglichst ein Profil zu verwenden, bei dem die Auftriebskraft viel größer als der Widerstand ist, denn reine Widerstandsläufer (z.B. das Westernwindrad) drehen langsam und bringen nur wenig Leistung. Deshalb sind Ventilator- oder Autolüfterflügelräder für den Selbstbau eines Windrades, das zum Beispiel Strom erzeugen soll, ungeeignet.
Wenn wir das Wort „Windradflügel“ verwenden, so ist das eigentlich nicht richtig, es müsste „Repeller“ heißen. Denn er ist genau andersherum aufgebaut als ein Flugzeugpropeller (Wölbung vorne, glatte Fläche hinten), der ja motorisch angetrieben das Flugzeug im Wind nach „vorne schrauben“ soll. Deshalb ist es sinnlos, einfach einen Propeller eines Modell- oder Leichtflugzeuges für das selbst gebaute Windrad zu kaufen.