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Windkraftanlage

Was ist eine Windkraftanlage? Definition:

Windkraftanlage Windkraftanlagen sind heute die am weitesten verbreitetste Form der Nutzung von Windenergie zur Gewinnung von Strom. Das wichtigste Standortkriterium von Windkraftanlagen ist eine möglichst hohe Windgeschwindigkeit. Ihr charakteristisches Aussehen prägt heute in vielen Ländern das Landschaftsbild großflächiger Gebiete. Oft werden mehrere Windkraftanlagen in räumlicher Nähe zueinander in sogenannten Windparks errichtet. Diese können sowohl im Binnenland als auch auf dem Festland in Küstennähe und in Meeresgewässern mit einigem Abstand zur Küstenlinie gebaut werden. Eine solche Anlage speist aus der kinetischen Energie des Windes gewonnene Elektrizität in das Stromnetz ein. Windkraftwerke produzieren keine relevanten Mengen an umweltschädigenden Abgasen, vor allem kaum CO2-Emissionen. Dennoch warnen Umweltschützer davor, dass die Errichtung von Windparks mit erheblichen negativen Auswirkungen auf die Umwelt verbunden ist.

Aufbau und Arbeitsweise einer Windkraftanlage

Windkraftanlagen  
Während ältere Windkraftwerke maximal fünfzig Meter hoch sind, erreichen moderne Anlagen heute Gesamthöhen von bis zu hundert Metern. Die wichtigsten Bestandteile einer Windkraftanlage sind der Mast oder Turm und die Gondel, an der die bis zu achtzig Meter langen und aerodynamisch geformten Rotorblätter angebracht sind. Im Inneren der Gondel befinden sich der Generator und das Getriebe, eine Bremse sowie die Rotornabe. Das Getriebe ermöglicht, dass der Generator sich trotz unterschiedlicher Windgeschwindigkeiten konstant mit derselben Drehzahl bewegt. Eine Windfahne sorgt dafür, dass die Windrichtung ständig ermittelt werden kann. Dies ist wichtig, da sich die Anlage immer zum Wind drehen muss, was durch die Arbeit der Horizontalachsenrotoren gewährleistet wird. Da es bei den meisten Windkraftanlagen ab einer Windgeschwindigkeit von etwa neunzig Stundenkilometern zu Beschädigungen kommen kann, müssen diese bei hohen Windstärken abgeschaltet werden. Um die Windgeschwindigkeit ständig zu messen, wird ein sogenanntes Anemometer an der Gondel installiert. Durch die Wirkung des Windes auf die Rotorblätter kommt es zu einer Drehbewegung des Rotors, die in der Gondel vom Generator in elektrische Energie umgewandelt wird.

Der Turm beherbergt einerseits die Netzleitung, die am Boden in den Netzanschluss mündet, andererseits den Aufstieg für das Personal, um Bau- und Wartungsarbeiten in der Gondel durchführen zu können. Da diese sehr gefährlich sind, werden heute nur mehr hochspezialisierte Arbeitskräfte eingesetzt. Dies minimiert das Risiko für Arbeitsunfälle, die in der Vergangenheit vielen Menschen das Leben kosteten.

Vor- und Nachteile von Windkraftanlagen

Wind ist wie Sonnenstrahlung als natürliche und saubere Energiequelle in Gebieten unterschiedlicher geographischer Beschaffenheit dauerhaft verfügbar und kostenlos. Ein weiterer Vorteil ist, dass der Betrieb der Anlagen mit äußerst geringen CO2-Emissionen verbunden ist. Nur im Zuge der Herstellung und während der Wartungsarbeiten kommt es zu einem Ausstoß des Treibhausgases in minimalen Mengen.

Windkraftanlage Aus wirtschaftlicher Sicht sind vor allem die Stärkung strukturschwacher Regionen durch die Errichtung von Windparks sowie die Schaffung neuer Arbeitsplätze hervorzuheben. In ganz Europa werden bereits über siebzigtausend Menschen durch die Nutzung der Windenergie beschäftigt, Tendenz steigend. Zu den Arbeitskräften, die in der ständigen Weiterentwicklung und Instandhaltung von Windkraftanlagen tätig sind, zählen nicht nur Ingenieure und Handwerker, sondern auch Juristen, Wissenschaftler und Menschen vieler anderer Fachgebiete. Gleichzeitig bedeuten Windparks für rohstoffarme Staaten Unabhängigkeit von Energieimporten aus politisch instabilen Ländern.

Wind ist zwar in nahezu allen Ländern mehr als reichlich vorhanden, stellt jedoch keine verlässliche Quelle zur Gewinnung von Energie dar und kann nicht gespeichert werden. Windkraftanlagen und Windparks können nur in Gebieten errichtet werden, in denen die Windgeschwindigkeit hoch genug ist, um rentable Mengen an Strom zu generieren. Zu den windstarken Regionen zählen vor allem Berglandschaften und Küstenregionen, wo die Ansiedelung der Industrie oft sehr schwierig ist beziehungsweise hohe Investitionen notwendig sind. Werden Windparks in der Nähe von Siedlungsgebieten errichtet, ist dies für die Anrainer mit einer erheblichen Lärmbelastung verbunden. Umweltschützer beklagen zudem nicht nur die optische Beeinträchtigung der Landschaften, sondern weisen auch auf die erhebliche Bedrohung der Tierwelt hin. Vor allem Anlagen in Waldnähe führen Tierschützern zufolge zu einem Massensterben bedrohter Tierarten. In den Rotoren können sich Greifvögel und Störche verfangen und tödlich verletzt werden. Fledermäuse fallen den durch die Kraftwerke veränderten Druckverhältnissen der Luft zum Opfer. Sie erleiden ein sogenanntes Barotrauma und verenden an geplatzten Lungen. Wegen Protesten von Anrainern und Umweltschützern werden Windparks seit einigen Jahren zunehmend auf See errichtet.

Zusammenfassung

  • Windkraftanlagen (WKA) gewinnen elektrische Energie aus der Bewegungsenergie (kinetische Energie) des Windes. Windkraft gehört zu den erneuerbaren Energien.
  • Vorteile von Windkraftanlagen: Wind steht als natürliche und vor allem "saubere" Energiequelle zur Verfügung. Der Betrieb der Anlagen ist besonders umweltschonend (Minimum an CO2-Emissionen).
  • Nachteile von Windkraftanlagen: Windparks verändern das Erscheinungsbild der Natur. Außerdem fallen viele Vögel den Rotorblättern zum Opfer. Zudem sind entsprechende Windgeschwindigkeit nötig, um Energie gewinnen zu können. Windkraftanlagen in der Nähe von Wohnsiedlungen sind mit einer deutlichen Lärmbelästigung für die Anwohner verbunden.