Windkraftanlage

Windkraftanlagen sind Anlagen, die elektrischen Strom mithilfe von Rotoren und Generatoren aus Windenergie gewinnen. Sie zählen zu den erneuerbaren Energiequellen. Windkraftanlagen werden in Regionen mit hohen Windgeschwindigkeiten entweder als Onshore-Anlagen an Land oder als Offshore-Anlagen auf dem Meer erbaut. Durch einen direkten Anschluss an das Stromnetz wird die erzeugte elektrische Energie eingespeist.

Wie funktioniert eine Windkraftanlage?

Windkraftanlagen machen sich die Bewegungsenergie des Windes zunutze und funktionieren in der Regel nach dem Auftriebsprinzip. Auf einen zwischen 50 und 100 m hohen Mast ist eine Gondel montiert, in der sich ein Generator und häufig ein Getriebe befinden. Ein weiterer elementarer Bestandteil der Windkraftanlage sind die Rotorblätter: Die Windenergie wirkt auf die aerodynamisch geformten Rotorblätter ein, die wiederum den Rotor in eine Drehbewegung versetzen. Diese Drehbewegung wird durch den Generator in elektrischen Strom umgewandelt. Mithilfe des Getriebes wird die Drehzahl auch bei schwankender Windgeschwindigkeit konstant gehalten. Zur Steigerung der Effizienz passen sich die Rotorblätter moderner Windkraftanlagen automatisch der Windrichtung sowie -stärke an.

Wie leistungsstark sind Windkraftanlagen?

In den letzten Jahren lässt sich eine stetige Zunahme der Leistungsstärke von Windkraftanlagen beobachten. Diese Steigerung resultiert u.a. aus größeren Rotordurchmessern von teilweise mehr als 100 m. Da sich zudem durch die Stellmotoren in modernen Windkraftanlagen die Rotorblätter an die Windgeschwindigkeit anpassen lassen, müssen die Anlagen bei starkem Wind nicht mehr abgeschaltet werden und erzeugen auch bei wenig Wind noch viel Strom.

Wie speichert eine Windkraftanlage Strom?

Das Problem bei Windkraftanlagen besteht darin, dass sie von den Witterungsbedingungen abhängig sind und daher nur unregelmäßig Strom liefern. Um dies auszugleichen und damit Versorgungssicherheit zu gewährleisten, werden Energiespeicher benötigt. Innovative Windkraftanlagen nutzen zur Speicherung von Energie heute ein Verfahren, bei dem Wasser unter Energieaufwand in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten wird. Der Wasserstoff wird eingelagert und bei Bedarf durch Verbrennung für die Gewinnung von Strom und Wärme genutzt.