Windkraft – das große Pusten
Bei der Windkraft werden die bewegten Luftmassen der Atmosphäre genutzt. Schon früher gab es Windmühlen, die beispielsweise zum Mahlen von Getreide eingesetzt wurden. Heute gehört die Windenergie zu den erneuerbaren Energien und dient der Stromerzeugung. Inzwischen finden sich weltweit immer mehr Windenergie-Anlagen. Sie können in allen Klimazonen errichtet werden und in sämtlichen Landschaftsformen. Laut einer Studie der US-amerikanischen Harvard University könnte eine effiziente weltweite Nutzung der Windkraft den kompletten Energiebedarf der Menschheit abdecken.
Immer hart am Wind
Bei der Windkraft handelt es sich um horizontale Bewegungsenergie, die auch als kinetische Energie bekannt ist. Sie entsteht, weil die Sonne auf die Erde strahlt und dadurch Energiegefälle entstehen, da diese Strahlung nicht überall gleich ist. So kommt es dazu, dass Luftdruckunterschiede entstehen und diese haben Bewegungen der Luftmassen zur Folge, die den Zweck haben, die Energiegefälle auszugleichen. Sie äußern sich in Form von Winden. Dass die Windkraft eine besonders nachhaltige Energiequelle ist, ist seit Langem bekannt. Tatsächlich hat es nämlich kaum nennenswerte Auswirkungen auf das Weltklima, wenn die Windkraft in großem Maße genutzt wird. Eine Schwierigkeit, die jedoch bei der gezielten Nutzung der Windenergie besteht, ist die Tatsache, dass sie nicht konstant zuverlässig ist. Schließlich gibt es beim Wind keine konstante Stärke und er unterliegt häufig starken Schwankungen. So kann es auch im Küstenbereich, wo normalerweise eher starker Wind herrscht, durchaus Tage geben, an denen nahezu Flaute herrscht. Diese Unstetigkeit macht eine gezielte Nutzung problematisch, weshalb die Windkraft in den meisten Fällen in Kombination mit anderen Energiequellen genutzt wird.
Wie Windkraft funktioniert
Moderne Windkraft-Anlagen nutzen das Auftriebsprinzip. Sie haben in den meisten Fällen Rotorblätter, die aerodynamisch geformt sind, diese sind aus dem Flugzeugbau bekannt. Die meisten Anlagen haben Horizontalachsen-Rotoren. Diese richten sich dann nach der jeweiligen Windrichtung aus. Aus diesem Grund muss ein Generator in der Spitze des Windrades installiert werden. Bei Rotoren mit einer vertikalen Achse kann der Generator jedoch auch ebenerdig aufgestellt werden, da sie nicht mit dem Wind mitgeführt werden müssen. Allerdings haben sie den Nachteil, dass sie weniger wirkungsvoll sind und bisweilen sogar eine Hilfe benötigten, um in Gang zu kommen. Man unterteilt die Windkraft-Anlagen in Kleinanlagen, mittlere Anlagen und Großanlagen. Unterscheidungs-Kriterien sind dabei die Leistungen und die Höhe. Kleinanlagen haben eine Leistung von unter 70 Kilowatt und sind zirka 25 Meter hoch. Mittlere Anlagen haben eine Leitung, die zwischen 70 und 750 Kilowatt liegt und sie sind zwischen 40 und 65 Meter hoch. Bei Großanlagen liegt die Leistung im Bereich über 750 Kilowatt und sie erreichen eine imposante Höhe von 60 bis zu 100 Metern. Es gibt zudem Bestrebungen, die Höhe und Leistungsfähigkeit noch deutlich zu steigern, so dass künftig wohl noch eine weitere Megawatt-Klasse hinzugezogen werden muss. Dieses bezieht sich im Besonderen auf den Offshore-Bereich, wo Großanlagen dieser Art zum Einsatz kommen können. Die Windkraft-Technik ist inzwischen sehr gut entwickelt und es gibt eine Tendenz, die Leistungsfähigkeit immer weiter zu steigern. Die Nutzung der Windkraft wird sich in Zukunft also noch weiter ausbauen lassen und aus diesem Grund ist diese erneuerbare Energiequelle stetig auf dem Vormarsch.
Bildquelle: Marita Heydenreich – Fotolia
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