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Windkraft

Das Bemühen, die Bewegungsenergie des Windes zu nutzen, ist sehr alt. Schon seit Jahrtausenden nutzt der Mensch den Wind, um zu segeln, Korn zu mahlen und Wasser zu pumpen. Mit zunehmender Bedeutung der elektrischen Energie begann man bereits Anfang des 20. Jahrhunderts Aggregate zur Erzeugung von Strom aus Windenergie zu entwickeln. 

Aber erst die Ölkrise 1973 und der dadurch verbundene Preisanstieg der Primärenergieträger Öl und Erdgas führten dazu, dass Gelder im größeren Umfang in die Entwicklung von Windenergieanlagen investiert wurden. Heute sind Windkraftanlagen ein fester Bestandteil zur Stromgewinnung, ohne schädliche Emissionen zu erzeugen. Durch ihre große, ständig wachsende Zahl und die gewonnenen technischen Erkenntnisse wurden sie in den letzten Jahren immer effizienter und betriebssicherer.  

Windkraft

Windkraftnutzung bietet in Deutschland in geographisch günstigen Lagen große Möglichkeiten. Hierfür eignen sich vor allem die Küstenregionen mit hohem und stabilem Windaufkommen sowie höhere Lagen in den Mittelgebirgen des Binnenlandes.

Im Allgemeinen verlagert sich der Windkraftausbau in Deutschland weg von der schon stark ausgebauten Küste hin zum Binnenland, wo es noch zahlreiche für Windenergie nutzbare Flächen gibt - und auch hinaus auf das Meer.

Das im Vergleich zu Küstenregionen schwächere Winddargebot wird im Binnenland wieder teilweise wett gemacht durch den Einsatz von binnenlandoptimierten Windkraftanlagen.

Diese Art von Windkraftanlagen zeichnen sich u.a. durch einen im Vergleich zu den Standardausführungen größeren Rotordurchmesser und höhere Turmhöhen aus. Der bewirkt eine größere "Winderntefläche" bei gleichzeitiger Nutzung laminarer (gleichgerichteter, wenig turbulenter) Windströmung und dadurch einen größeren Energieertrag als ältere Anlagen.

Auch das Erneuerbare-Energie-Gesetz (EEG) hat zum Ziel mit seiner gestaffelten Mindestvergütung für den erzeugten Strom die Binnenlandstandorte stärker zu fördern.

 

Windverhältnisse

Windverhältnisse

Um eine wirtschaftlich sinnvolle Nutzung der Windenergie zu gewährleisten, müssen bestimmte Mindestanforderungen hinsichtlich des Windaufkommens gestellt werden. Die Eignung eines Standortes zur Nutzung von Windenergie ergibt sich in erster Linie aus der durchschnittlichen jährlichen Windgeschwindigkeit und ihrer Zunahme mit der Höhe. So hängt sie sehr stark von der Oberflächenbeschaffenheit des Terrains ab (Land, See, Bewuchs). 

Neben der Windgeschwindigkeit ist auch die Häufigkeitsverteilung der Windrichtung für die zu erwartende Energielieferung einer Windkraftanlage von Bedeutung. Sie zeigt an, wie viele Stunden eines Jahres die verschiedenen Windgeschwindigkeiten in welcher Windrichtung herrschen. 

Aus in langjährigen Messungen ermittelten Winddaten und mit entsprechenden Computerprogrammen, welche u.a. die Oberflächenrauhigkeiten, Windrichtungshäufigkeiten, eventuelle Kanaleffekte, Luftdruckunterschiede am geplanten Standort berücksichtigen, lässt sich zuverlässig berechnen, welche durchschnittliche Windenergiemenge an einem gegebenen Standort im Laufe eines Jahres zur Verfügung steht. 

 

Nutzbare Leistung

Die Leistungsabgabe einer Windkraftanlage steigt aus physikalischen Gründen mit der dritten Potenz der Windgeschwindigkeit. Verdoppelt sich also die Geschwindigkeit, so verachtfacht sich das Leistungsangebot! Deshalb wirken sich schon verhältnismäßig geringe Steigerungen des Windangebots stark auf die nutzbare Energie für Windkraftanlagen aus. 

Ökologischer Nutzen

Die Umwelt wird z.B. durch die in Deutschland vorherrschende Kohleverstromung bezogen auf einen jährlichen Durchschnittsverbrauch von z.B. 2.000 Haushalten mit 6.000t Kohlendioxid, 300t Asche und Stäuben, 30t Schwefeldioxid und 30t Stickoxid belastet!

Diese benötigte Strommenge erwirtschaftet eine Windkraftanlage der heute gängigen Leistungsgröße von 3 MW an einem guten Standort pro Jahr.

Unter diesen Aspekten ist die Gewinnung von Strom aus Windkraft, welche die Umwelt in keiner Weise belastet, nicht nur ökologisch, sondern auch volkswirtschaftlich sinnvoll, weil keine Brennstoffkosten anfallen. 

 

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