Das Piggott Windrad-Konzept

Die Windräder aus unseren Projekten

In den Windrad Workshops bauen wir hauptsächlich die hier beschrieben Windrad-Typen der F-Serie. Die Windräder basieren auf dem weltweit bekannten, von unserem guten Freund Hugh Piggott in Schottland entwickelten Windrad-Design. Das Konzept wird ständig im engen Austausch mit Hugh Piggott weiterentwickelt.

Die Windräder können direkt DC-gekoppelt werden, z.B. um in autarken Off-Grid Systemen einen Batteriespeicher direkt zu laden.
Eine AC-Koppelung mittels Windrad Wechselrichter an ein 230/50Hz System (Hausnetz), z.B. zur Netzeinspeisung ist ebenfalls möglich.
Die Windräder verfügen über eine automatische, rein passive Sturmsicherung, welche durch das gezielte seitliche aus dem Wind schwenken des Windrades funktioniert 8furling). Darüber hinaus gibt es verschiedene Maßnahmen zum Schutz vor Überdrehzahl, Überspannung, usw.

Da wir den Generator selbst bauen ist eine große Flexibilität bezüglich der gewünschten Parameter möglich.
Alle Windräder sind für Schwach- oder Starkwindgebiete optimierbar!

*Die genannten Energieerträge verstehen sich als grobe Berechnung für einen ersten Überblick.
In der Praxis haben sich vergleichbare Werte gezeigt, der Ertrag kann jedoch stark durch den Standort und den Grad an Turbulenzen im Wind variieren.

Das 2.2F Windrad

Das 2.2F Piggott Windrad Design

  • 2.2 m Rotordurchmesser
  • 550-700W Nennleistung bei ca. 11m/s Windgeschwindigkeit. Bei guter Kennlinienregelung bis 900W Spitzen.
  • Erträge bei durchschnittlichen Windgeschwindigkeiten*
      ~ 450 kWh / Jahr @ 4 m/s
      ~ 800 kWh / Jahr @ 5 m/s
    ~ 1300 kWh / Jahr @ 6 m/s
  • Ca. 500€ Materialkosten ohne Mast und Zubehör. Meist ca. 1500€ Inklusive Mast und Elektrik.

 

Das 3F Piggott Windrad

Das 3F Piggott Windrad Design

  • 3 m Rotordurchmesser
  • Ca. 1000W-1500W Nennleistung bei 12 m/s
  • Erträge bei durchschnittlichen Windgeschwindigkeiten*
      ~750 kWh / Jahr @ 4 m/s
    ~1400 kWh / Jahr @ 5 m/s
    ~2400 kWh / Jahr @ 6 m/s
  • Ca. 900€ Materialkosten (ohne Mast und Zubehör)

Das 4F Windrad

Das 4F Piggott Windrad Design

  • 4 m Rotordurchmesser
  • 2000-2500W Nennleistung bei 12 m/s
  • Erträge bei durchschnittlichen Windgeschwindigkeiten*
    ~1300 kWh / Jahr @ 4 m/s
    ~2400 kWh / Jahr @ 5 m/s
    ~3800 kWh / Jahr @ 6 m/s
  • Ca. 1200€ Materialkosten (ohne Mast und Zubehör)

Alle Windräder der F-Serie sind in unserem neuen Windrad-Selbstbaubuch enthalten.
Detaillierte Bauanleitungen & Beschreibungen der Arbeitsschritte.

 

Die Nennleistung ist die maximal erreichbare elektrische Leistung des Kleinwindrades bei Volllast.
Die Kilowattstunden (kWh) wurden für bestimmte durchschnittliche Windgeschwindigkeiten errechnet. Diese Werte dienen zur Orientierung.

Alle Windräder der „F“ Reihe sind nach dem selben Prinzip aufgebaut. Sie bestehen aus einem Rotor mit 3 aerodynamisch optimierten Rotorblättern aus Holz, einen permanenterregten Scheibenläufer-Generator mit zwei Magnetscheiben und einem Stator, einem Metallrahmen welcher alles zusammenfügt sowie einer Steuerfahne, welche das Windrad in die Windrichtung ausrichtet.

Piggott Windrad Generator im Selbstbau

Der Generator

 

Wann macht ein Kleinwindrad Sinn?

Bevor ein Kleinwindrad aufgestellt wird, macht es Sinn ein Wenig zu planen. Wesentliche Faktoren sind für ein Selbstbauprojekt sind natürlich Spaß und Freude am Bau und später am Betrieb einer Kleinwindanlage. Hier wollen wir jedoch auch etwas die Fakten zu Effizienz und Energieertrag beleuchten.

Ein guter Standort für ein Kleinwindrad ist offen, exponiert und frei von Hindernissen rund um das Windrad.

Das bedeutet, das Windrad muss in jedem Fall auf einem Mast sitzen, welcher Bäume, Sträucher & sonstige Objekte um einige Meter überragt. Dabei geht es darum, das Windrad außerhalb der turbulenten Luftschicht in Bodennähe zu bringen.

Warum nicht also gleich aufs Dach? Eine Dachmontage ist leider in den wenigsten Fällen eine gute Lösung. Die Luftströmung auf einem Dach durch das Gebäude oft stark turbulent und damit schlecht zur Nutzung mit dem Windrad geeignet. Die Luft trifft das Gebäude und streicht darüber hinweg, dabei entstehen Wirbel und Strömungsabrisse. Wir wollen für das Windrad jedoch gleichmäßige, konstante Luftströmungen. Jedes Windrad erzeugt außerdem leichte Vibrationen, welche über das Dach direkt an das Gebäude weitergegeben werden und im inneren oft hörbar sind. Das lässt sich auch mit aufwändigen Entkopplern nur schwer komplett eliminieren.

Deshalb ist ein freistehender Mast in einiger Entfernung zu Gebäuden meist die bessere Lösung.

2F Piggott Windrad in Schottland

Ein 2F Piggott-Kleinwindrad an einem optimalen Standort

Die nutzbare Energie steigt mit dem Durchmesser des Windrades zum Quadrat, aber mit der dritten Potenz der Windgeschwindigkeit. Daher gilt: besser ein höherer Mast und mehr Wind als ein größeres Windrad.

Allgemeine meteorologische Karten können helfen um ein grobes Bild der vorherrschenden Windverhältnisse zu erhalten.

Die gute Nachricht ist, dass unsere Piggott-Selbstbau-Kleinwindräder aufgrund der verschiedenen realisierbaren Größen und Systemspannungen ein relativ breites Anwendungsspektrum haben und damit an vielen Standorten in autarken Inselsystemen oder am Netz zur Einspeisung nutzbar sind.