Windkraftwerk
Ein Windkraftwerk gewinnt elektrischen Strom aus Wind. Wie das genau funktioniert, erfährst du in diesem Beitrag. Hier geht’s zum Video !
Inhaltsübersicht
Was ist ein Windkraftwerk?
Ein Windkraftwerk kannst du auch als Windkraftanlage oder Windenergieanlage bezeichnen. Die Funktion einer Windkraftanlage ist es, aus der Bewegung des Winds elektrischen Strom zu gewinnen. Genauer gesagt wird die Bewegungsenergie, die in der bewegten Luft vorhanden ist, in elektrische Energie umgewandelt.
Windkraftwerke sind meist um die 200 Meter hoch und besitzen an der Spitze ein Windrad. Das Rad dreht sich und „sammelt“ so die Windenergie ein. Durch einen Generator innerhalb des Windrads wird die Energie dann in elektrische Energie umgewandelt.
Geschichtliches
Bereits im 19. Jahrhundert wurde in Europa die Windkraft in Form von Windmühlen genutzt. Durch die Entwicklung von Generatoren starteten die ersten Versuche, aus Windkraft elektrische Energie zu gewinnen. Allerdings erwiesen sich Wasser- und Wärmekraftwerke als effizienter.
Erst durch eine Ölpreiskrise in den siebziger Jahren des letzten Jahrhunderts wurde die Nachfrage nach erneuerbaren Energien größer. So wurden die Windkraftanlagen optimiert.
Seit 1990 ist die Zahl an Windkraftwerken stark angestiegen und deren Leistung hat sich etwa um das 71-fache gesteigert.
Wie funktioniert ein Windkraftwerk?
Die Windenergieanlage besteht im Wesentlichen aus einem Fundament, einem Turm, einem Generator und einem Rotor. Die entscheidenden Bestandteile sind dabei das Rotorblatt und der Generator.
Der Rotor mit zwei oder drei Rotorblättern bewegt sich durch die Kraft des wehenden Windes. Diese Bewegung wird durch ein Getriebe auf den Generator übertragen — genauer gesagt auf den Läufer des Generators. Dort findet dann die Umwandlung der Windkraft bzw. Rotationskraft in elektrische Energie statt.
Windkraftwerk Vor- und Nachteile
Welche Vor- und Nachteile bringt eigentlich ein Windkraftwerk mit sich? Wir haben dir einige pro und contra Argumente in einer Tabelle aufgelistet:
| Vorteile Windkraftwerk | Nachteile Windkraftwerk |
| Nutzung von erneuerbarer Energie | Hohe Kosten und Subventionen (z.B. Erbauen von Windparks) |
| Platzsparend | Die Energiequelle kann unzuverlässig sein |
| Nachhaltige Alternative zur „herkömmlichen“ Stromgewinnung | Einfluss auf die Tierwelt: Vor allem Vögel können von den Rotorblättern getroffen werden |
| Wind ist ausreichend und dauerhaft vorhanden | Wind lässt sich nicht speichern |
Wirkungsgrad Windkraftanlage
Windkraftanlagen benötigen genug Wind, damit sie funktionieren. Deshalb gibt es in Deutschland nur wenige Standorte, wo Windräder Sinn machen. Dazu kannst du Küstenregionen oder Teile des Berglandes zählen — denn eine Windkraftanlage benötigt im Jahresmittel mindestens eine Windgeschwindigkeit von 4 m/s.
Erst dann fangen die Rotorblätter an, sich zu bewegen und die Windenergie kann weitergeleitet und schließlich umgewandelt werden. Die meisten Windenergieanlagen haben einen Rotor mit zwei oder drei Rotorblättern, da die Effizienz so am höchsten ist.
Um zu erfahren, wie effizient Windkraftwerke genau sind, kannst du den Wirkungsgrad betrachten. Was der Wirkungsgrad genau aussagt und wie du ihn ermitteln kannst, erklären wir dir im Video . Bis gleich!
