Was bedeutet eigentlich “cp.max“?
Vor allem branchenfremden Geschäftspartnern und Freunden erscheint der Name unserer Firma oft kryptisch. Verständlicherweise, denn die fünf Buchstaben und der Punkt geben kaum einen Hinweis, mit welchem Fachgebiet wir uns beschäftigen. Um die Bedeutung von cp.max verstehen zu können, muss man sich ein wenig mit den wissenschaftlichen Grundlagen der Windenergie beschäftigen.
Windenergie steht uns global gesehen in unbegrenztem Umfang zur Verfügung. Durch die ungleichmäßige Erwärmung unserer Erde durch die Sonne entsteht immer wieder Wind und er kann nicht erschöpft werden. Dies ist einer der wichtigsten Vorzüge bei der Nutzung der Windenergie.
Es gibt aber physikalische Grenzen bei der Effizienz der Energieumwandlung. Wissenschaftlich wurde dieses Thema erstmals in den 1920er Jahren vom deutschen Physiker Albert Betz beschrieben. Durch ein einfaches Gedankenexperiment lassen sich die Grundlagen seiner Forschung leicht verstehen: Würde ein Windrad dem Wind 100 % seiner Energie entziehen, so würde die Luft hinter dem Rotor stillstehen. Dann könnte aber kein frischer Wind durch den Rotor wehen, da die Luft hinter dem Rotor nicht wegtransportiert wird. Das Windrad wäre aerodynamisch blockiert. Dies bedeutet: wenn eine Windenergieanlage versucht dem Wind zu viel Energie zu entziehen, dann sabotiert sich die Anlage selbst.
Entnimmt eine Windenergieanlage dem Wind zu viel Energie, so kann die Luftmasse hinter dem Rotor nicht mehr abtransportiert werden. Das Windrad hat sich somit selbst blockiert und der Wind durchweht nicht mehr die Rotorfläche, sondern weicht dem „Hindernis“ aus.
Welchen Teil der Energie des Windes ein Rotor umwandelt, wird durch den „Leistungsbeiwert“ des Rotors angegeben. Dieser wird in Formeln und Datenblättern mit den Buchstaben „cp“ bezeichnet.
Albert Betz berechnete erstmalig den maximalen Anteil der Energie, welchen man dem Wind mit den bekannten, turbinenartigen Windrädern entnehmen kann. Er beträgt etwa 59 %.
Ein ideales Windrad kann also aus aerodynamischer Sicht maximal 59 % der Windenergie umwandeln. Und genau dieser maximal erreichbare aerodynamische Wirkungsgrad wird mit cp.max bezeichnet. Hinter diesen unverständlichen Buchstaben verbirgt sich also die Maxime unserer Firma: die optimale Einstellung der Rotorblätter zur Maximierung des Ertrags.
