Leistungsbeiwert

Der Leistungsbeiwert ist eine Kennzahl einer Windkraftanlage. Er beschreibt zu jedem Zeitpunkt, welcher Anteil der im Wind enthaltenen Leistung in mechanische Leistung des Rotors umgewandelt werden kann. Der Leistungsbeiwert ist demnach keine konstante konstruktive Kennzahl, sondern abhängig von veränderlichen Einflussgrößen.

Die Leistung des Windes ist primär von der Windgeschwindigkeit abhängig. Die mechanische Leistung der Anlage wiederum ist abhängig von der Windgeschwindigkeit vor und hinter dem Rotor. Zudem sind die Leistung des Windes und die mechanische Leistung des Rotors von der Dichte der Luft und der Rotorkreisfläche abhängig. Vereinfacht lässt sich der Leistungsbeiwert daher durch die Windgeschwindigkeit vor und hinter dem Rotor berechnen.

Abbildung 1 zeigt die Abhängigkeit des Leistungsbeiwertes von der Windgeschwindigkeit sowie das theoretische Maximum des Leistungsbeiwertes. Nach dem Betzschen Gesetz kann die Luft nicht vollständig abgebremst werden. Somit wird ein maximaler Leistungsbeiwert erreicht, wenn die Windgeschwindigkeit hinter dem Rotor einem Drittel der Windgeschwindigkeit vor dem Rotor entspricht. Für diesen Fall hat der Leistungsbeiwert einen Betrag von 0,593 und wird als Leistungsbeiwert nach Betz bezeichnet. Aufgrund von Verlusten am Rotor erreichen Windenergiekonverter im regulären Betrieb jedoch nur Leistungsbeiwerte zwischen 0,4 und 0,5.

Synonym(e):

Betzscher Leistungsbeiwert

Englische Übersetzung(en):

power coefficient