3,2 min readPublished On: 29. November 2021By Tags: , Categories: Bücher, Wissen

Weißt Du was das Betzsche Gesetz ist?

Ohne mich dreht sich nix.

Wusstest Du, dass Windräder nicht in der Lage sind, dem Wind 100 % seiner Energie abzugewinnen? Weil ich keine Ahnung von Physik habe, war mir diese Information völlig neu. Bei

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habe ich gelernt, dass das Betzsche Gesetz unter anderem etwas mit der Energiegewinnung von Windrädern zu tun hat und besagt, dass ein Windrad theoretisch nicht 100 %, sondern nur 60 % der Energie des Windes nutzen kann. Ich bin gespannt, ob wir am Ende einer kurzen Internetrecherche in der Lage sein werden das Gesetz in Gänze zu verstehen. Los geht es.

Wer hats erfunden?

Das Betzsche Gesetz verdankt seinen Namen dem Wissenschaftler Albert Betz. Dieser war 1919 zum ersten Mal in der Lage, auf theoretischer Ebene zu errechnen, dass ein Windrad dem Wind nur 60 % seiner Energie abnehmen kann. Die Rechnung, die Betz dafür auf die Beine stellte, hat es in sich. Das YouTube Video, das diese Berechnung vom Anfang bis zum Ende zeigt, dauert geschlagene 30 Minuten. Ich habe mir das Video in ganzer Länge angeschaut und Folgendes verstanden:

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Beim Windrad kommt Wind in einer gewissen Geschwindigkeit an. Durch das Passieren des Windrades verringert sich die Geschwindigkeit des Windes. Oder einfacher gesagt: Das Windrad drosselt die Geschwindigkeit des Windes, weil es ihm Energie abnimmt. In der Schule haben wir gelernt, dass Energie nicht verschwinden kann und auch nicht aus dem Nichts entsteht. Wäre ein Windrad in der Lage, 100 % der Energie des Windes zu nutzen, würde hinter einem Windrad kein Wind mehr wehen. Aus dieser Brille betrachtet ist es also selbst für mich plötzlich logisch, dass ein Windrad nur einen Teil der ankommenden Windenergie in Strom umwandelt.

Windräder sind cooler als ich dachte

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Bei meiner Recherche bin ich über ein weiteres YouTube Video über Windräder gestoßen, in dem ich ein paar spannende Dinge über Windräder gelernt habe:

  1. Bei richtig starkem Wind stehen Windräder still. – Im ersten Moment scheint das absurd zu sein, oder? Gerade wenn der Wind stark ist, könnte doch besonders viel Energie gewonnen werden. Doch die Sache ist die: Bei richtig starkem Wind würden sich die Blätter des Windrades so schnell drehen, dass sie aufgrund der Fliehkraft (die ist schuld, glaube ich) kaputt gehen würden.
  2. Das Windrad funktioniert nicht wie eine Windmühle. – Eine Windmühle nutzt das Widerstandsprinzip. Der Wind trifft auf einen Widerstand (das Blatt der Windmühle), drückt dagegen und setzt es in Bewegung. Ein Windrad nutzt das Auftriebsprinzip, das auch Flugzeuge beim Fliegen nutzen. Die Flügelblätter des Windrades ähneln in ihrer Form den Flügeln eines Flugzeuges. Sie sind auf der einen Seite flach und auf der anderen abgerundet. Durch die Form entsteht ein unterschiedlicher Luftdruck und dieser Luftdruckunterschied treibt das Windrad an.
  3. Mit 3 Flügeln ist der Wirkungsgrad eines Windrades am besten. – Weniger Flügel würden weniger Energie einfangen können. Mehr Flügel würden zu viele Luftverwirbelungen und damit Störungen verursachen.

 

Fazit

Ich möchte an dieser Stelle nicht behaupten, dass ich das Betzsche Gesetz nun verstehe, oder in der Lage wäre zu errechnen, wie viel Energie ein Windrad erzeugen kann. Dennoch ist es mir (Dank des „Energie-kann-nicht-verlorengehen-Grundsatzes“ aus meiner Schulzeit) gelungen zu verstehen, warum ein Windrad nicht 100 % Energie aus dem Wind gewinnen kann. Physik ist schon cool, oder?