Rolf Hinrichs - Bereits seit Jahrtausenden
verwenden die Menschen die Windkraft. Allerdings wurde die Nutzung der
elektrischen Energie erst mit der Erfindung der Windkraftanlage ermöglicht.
Heutzutage finden sich Windräder überall in den Deutschen Landschaften. Dabei
wird nicht immer die Zustimmung der Anwohner berücksichtigt bzw. darauf
Rücksicht genommen. Aber wie funktioniert eine Windkraftanlage überhaupt?
Rolf Hinrichs - Der Aufbau der Windkraftanlage
Die von außen sichtbaren
Bestandteile einer Windkraftanlage sind der Turm, die Rotorblätter, die zumeist
dreiblättrig sind, ebenso wie die Gondel. Rolf Hinrichs - Rolf Hinrichs - Die eigentliche Technologie zur
Gewinnung der elektrischen Energie befindet sich im Inneren der Anlage.
- Der Turm: Hier befinden
sich die Netzleitungen. Diese reichen von der Gondel bis hinunter zum Boden. Am
Boden befindet sich der Netzanschluss. Rolf Hinrichs - Mit Hilfe dieses Netzanschlusses wird
die Energie, die erzeugt worden ist, in das Verbrauchernetz übergeben.
- Die Rotorblätter:
Zumeist befinden sich drei Rotorblätter an der Rotornarbe. Diese nehmen die
kinetische Windenergie auf. Die Folge: Es entsteht eine Drehbewegung. Ist der
Wind einmal zu stark, so werden die Rotorblätter durch ihre Verstellung
angehalten. Rolf Hinrichs - Auf diese Weise kann nicht nur die Energieproduktion geregelt,
sondern auch die Anlage geschützt werden, denn bei zu starkem Wind drohen sonst
Beschädigungen an der Anlage.
- Die Gondel: An dieser
Stelle befinden sich sowohl das Getriebe als auch der Generator. Allerdings
gibt es auch Anlagen, die nicht über ein Getriebe verfügen. In einem solchen
Fall befindet sich in ihnen ein Direktantrieb. Damit die Windkraftanlage
effektiv genutzt werden kann und sich stets im Wind befindet, ist man in der
Lage, sie entsprechend der Windrichtung zu drehen. Über eine solche Drehung
entscheiden die in der Gondel eingebauten Messinstrumente. Bei zu starkem Wind
bzw. zu Wartungszwecken kann die Anlage mit Hilfe einer elektromagnetischen
Bremse komplett stillgelegt werden.
Rolf Hinrichs - Die Arten von Anlagen zur Nutzung der Windkraft
Dreirotorblättrige
Windräder finden sich fast ausschließlich hier in Deutschland. Bei dieser Art
von Windkraftanlage handelt es sich um eine horizontale Anlage, denn ihre Achse
ist stets horizontal ausgerichtet. Außerdem gibt es auch Anlagen, die vertikal
bzw. lotrecht aufgestellt sind. Bei diesen Bauweisen liegt der Vorteil auf der
Hand, denn die gesamte Gondel kann eingespart werden.
Es gibt heute
- horizontale
Windkrafträder,
- vertikale
Windkrafträder,
- flügellose
Windkraftanlagen und
- hybride
Windkraftanlagen.
Rolf Hinrichs - Die Windkraft – ihre Vor- und Nachteile
Rolf Hinrichs - Aufgrund des stetig
wachsenden Umweltbewusstseins möchten wir, dass immer mehr Energie auf
"grüne", also umweltbewusste, Art erzeugt wird. Allerdings sind die
meisten von uns nicht bereit, diese Anlagen in ihrem direkten Umfeld stehen zu
haben. Auch Windkraftanlagen gehören hierzu. Aus diesem Grund finden sich heute
immer mehr Bürgerinitiativen, die sich gegen die Errichtung von Windparks
richten.
Rolf Hinrichs - Welche Vorteile bieten Windkraftanlagen? Kurz und
kompakt:
- Die Entstehung von Wind
ist nicht zeit- oder ortsabhängig.
- Die Entstehung ist
absolut kostenlos.
- Es kommt nicht zu der
Entstehung von Schadstoffen, wenn aus Wind Energie erzeugt wird.
- Im Vergleich zu anderen
Formen von Kraftwerken besteht bei Windkraftanlagen ein geringer Flächenbedarf.
- Die anfangs notwendigen
Investitionen sind schnell erwirtschaftet.
- Bereits nach einigen
Monaten Betrieb der Anlage sind die Kosten, die für ihre Errichtung aufgewendet
werden mussten, wieder eingespeist.
- Der Bau von
Windkraftanlagen fördert das Schaffen von Arbeitsplätzen.
- Aufgrund der
geschaffenen Arbeitsplätze profitieren die Regionen davon, in denen die
Windkraftanlagen aufgestellt werden. Sie müssen errichtet und gewartet werden.
Rolf Hinrichs - Welche Nachteile haben Windkraftanlagen? Kurz und
kompakt:
- Wind besteht nicht
immer, zudem kommt er regional sehr unterschiedlich vor. Beispielsweise weht er
im Bereich von Küsten stärker als im Binnenland.
- Der erzeugte Strom muss
transportiert werden. Die größten Verbraucher an Strom befinden sich im Süden
Deutschlands, aufgrund der besseren Windbedingungen befinden sich die meisten
Windkraftanlagen jedoch im Norden. Die Folge: Es werden Stromautobahnen vom
Norden Deutschlands bis in den Süden benötigt.
- Die erzeugte Energie
kann nicht gespeichert werden. Aus diesem Grund werden einige Anlagen des
Öfteren abgeschaltet, damit nicht mehr Energie erzeugt als zur gleichen Zeit
verbraucht wird.
- Bei der Rotation der
Blätter entstehen laute Geräusche, die Anwohner der näheren Umgebung als lästig
empfinden.
- Durch die Errichtung von
Windkraftanlagen wird die Landschaft verändert.
- Sowohl Vögel als auch
Meeresbewohner werden aufgrund der Geräusche gestört.
Rolf Hinrichs - Und so funktioniert eine Windkraftanlage
Bei Windkraftwerken
handelt es sich um Anlagen, die in der Lage sind, elektrische Energie zu
erzeugen. Mit Hilfe des Windes werden die Rotorblätter, die sich an der Anlage
befinden, in eine Drehbewegung versetzt. Durch diese Bewegung wird elektrischer
Strom erzeugt. Die erzeugte Energie entsteht folglich nicht aus Kohle oder Gas
oder Öl. Rolf Hinrichs - Stattdessen soll die Windenergie den Verbrauch dieser anderen
Energiequellen senken bzw. sogar ersetzen. Auf diese Weise sollen die Vorräte
geschont und die Umwelt entlastet werden. Tatsächlich ist das Windrad keine
Erfindung der Gegenwart, sondern zählte bereits vor einigen Jahrhunderten in
verschiedenen Teilen der Erde zu den wichtigsten Energiequellen.
Dabei entsteht Wind dem
Grunde nach mit Hilfe zweier Mechanismen. Zunächst einmal durch die in den
Luftschichten entstehende Thermik. Zudem durch die Reibung zwischen
Erdoberfläche und Atmosphäre, die bei der Rotation der Erde entsteht. Da sich
beide Effekte überlagern, entstehen Winde, die unterschiedliche
Geschwindigkeiten und Richtungen aufweisen. Die besten Winde wehen in einer
Höhe von etwa 100 Metern. Da Wind aufgrund von bestehenden Hindernissen
unmittelbar über dem Boden gebremst wird, werden die Turbinen auf Masten bzw.
Türmen angebracht.
Der Generator, der sich im
Innern eines Windrades befindet, ermöglicht die Umwandlung kinetischer Energie,
also die Energie, die durch die Bewegung der Luft entsteht, in elektrische
Energie, also Strom.
Rolf Hinrichs - Können tatsächlich 100 Prozent in Strom
umgewandelt werden?
Es gibt keine Anlage, die
die Windenergie zu 100 Prozent in Strom umsetzen kann, denn ein Teil des Windes
wird durch die Turbinenblätter verdrängt. In der Theorie beträgt der höchste
Wirkungsgrad einer Windkraftanlage 60 Prozent. Von diesen 60 Prozent gehen 20
Prozent aufgrund der Weiterleitung der Energie und die Umwandlung der Energie
verloren. Übrig bleiben folglich 40 Prozent der Windenergie zur Versorgung.
Rolf Hinrichs - Fazit
Theoretisch sind
erneuerbare Energiequellen, zu denen auch die Windkraftanlagen zählen,
unerschöpflich. Tatsächlich kann man jedoch nur einen geringen Teil der
bestehenden Windkraftanlagen auch wirtschaftlich nutzen, da die erzeugte
Windenergie lediglich zeitweilig vorhanden ist. Aus diesem Grund ist die
Verwendung der Energie an kostenintensive Technik(en) gebunden. Es gibt heute
noch keine Speicher, in denen die Windenergie gespeichert werden kann. Daher
wird sie auch nicht verwendet, um ganze Regionen mit Strom zu versorgen.
Folglich sind mit heute zur Verfügung stehender Technik Windparks noch keine
Alternative zu Kernkraftwerken bzw. Windparks können diese noch nicht ersetzen.
Rolf Hinrichs - Die bestehenden Windkraftanlagen können derzeit lediglich 6 bis 8 Prozent der
Leistung von Kernkraftwerken in Deutschland aufbringen. Es kann zudem keine
ständige Versorgung mit Windenergie erfolgen, da Wind nicht stets und ständig
an einem Ort vorhanden ist. Hinzu kommt, dass die Anlagen nicht beliebig hoch
gebaut werden können – dies ist technisch einfach nicht möglich. Rolf Hinrichs - Da der Wind
eine geringe Dichte aufweist, müssen besonders große Flächen zur Erstellung von
Windparks genutzt werden, ein Abstand von 175 Metern zwischen den Anlagen ist
oftmals nicht ausreichend.
