Windfahne

Die Windfahne dient in ihrer einfachsten Form der Windnachführung und als Ausgleichsgewicht für Rotor und Generator. 


Idealerweise sollten alle Gewichte auf beiden Seiten des Drehgelenks am Mast genau austariert sein um zu verhindern, dass das Windrad bei Schräglage das Mastes seitlich wegpendelt und somit nicht mehr in die ideale Windrichtung zeigt. Insbesondere auf Booten ist das ganz entscheidend. Wer die Möglichkeit hat den Mast genau lotrecht einzustellen, muss sich hier keine großen Gedanken machen. Allerdings sollte regelmäßig kontrolliert werden. 


Die Größe der Fahne sollte so groß sein, dass sich bei Schwachwind gerade noch die Richtige Richtung einstellt und so klein, dass plötzliche Windrichtungsänderungen bei Sturm sanfter übertragen werden. 


Die lange Fahne hat den Vorteil, dass auch der Pendelweg sehr lang ist, und das Windrad seine Richtung nur langsam einstellt, was bezüglich der Spitzenbelastungen erwünscht ist. Denn jede schnelle Richtungsänderung des drehenden Windrads führt zu relativ großen Kreiselkräften auf Lagerung und Flügel aufgrund der rotatorischen Trägheitsmomente. Im Gegenzug hat die lange Fahne aber auch einen großen Hebelarm und damit viel Kraft um den Rotor zu schwenken, die dem ersten Effekt teilweise entgegenwirkt. Außerdem geht bei einer zu langsamen Drehung auch wieder Energie verloren, weil der Rotor eine Weile schräg angeströmt wird. 


Bei der kurzen Windfahne drehen sich diese Verhältnisse um- d.h. man hat kleine Rückstellkräfte aber kurze Wege und damit schnellere Drehungen. 

Unter dem Strich kann man hier also nicht allzu viel falsch machen - wichtiger ist eher, dass alles in der Waage ist.



Die Windfahne kann zusätzlich noch die wichtige Funktion der Sturmsicherung und Leistungsbegrenzung übernehmen, indem sie schwenkbar ausgeführt wird. Derartige Furling-Systeme erfordern aber eine gut austarierte Mechanik, die das Gesamtsystem komplizierter, teurer und störanfälliger macht. Insofern soll hier versucht werden, die Sturmsicherung über das Zuschalten eines Lastwiderstands (Dumpload) innerhalb der Regelung zu realisieren.


Die Windfahne beeinflusst auch zum großen Teil das Gesamt-Design der Anlage – hier gibt es nahezu unbegrenzte Möglichkeiten, individuelle Ideen einzubringen ohne große Anforderungen an die technische Funktion – also ideal für alle kreativen Selbstbauer..