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Windkraft anlagen. Von Martin Beres 3.a. Windkraftanlage.
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Windkraftanlagen Von Martin Beres 3.a
Windkraftanlage • Eine Windkraftanlage (WKA) wandelt die kinetische Energie des Windes in elektrische Energie um und speist sie in das Stromnetz ein. Dies geschieht, indem die Bewegungsenergie der Windströmung auf die Rotorblätter wirkt und sie somit den Rotor in eine Drehbewegung versetzt. Der Rotor gibt die Rotationsenergie an einen Generator weiter, die dort in elektrische Energie umgewandelt wird. • In der Fachliteratur hat sich ebenfalls der Begriff Windenergieanlage (WEA) etabliert, manchmal wird auch als universeller Sammelbegriff Windkraftkonverter (WKK) verwendet. • Die Betrachtung mehrerer Windkraftanlagen findet sich im Artikel Windpark. Energiepolitische Aspekte werden im Artikel Windenergie genannt.
Geschichte der Windkraftanlagen • Die heutigen Windkraftanlagen entwickelten sich aus der Windmühlentechnik und dem Wissen über die Aerodynamik. Die ersten Anlagen zur Stromerzeugung sind Ende des 19. Jahrhunderts entstanden. • 1920 zeigte Albert Betz, dass physikalisch bedingt höchstens 59,3 % der Energie des Windes nutzbar sind. Seine Theorie zur Formgebung der Rotorblätter ist auch heute noch Grundlage für die aerodynamische Auslegung der Anlagen. • 1957 wurde von Ulrich W. Hütter die Grundlage für alle modernen Windkraftanlagen gelegt: das Windtestfeld, das später nach ihm benannt wurde, wurde in der Nähe von Geislingen an der Steige auf der Schwäbischen Alb in Betrieb genommen.
Bestandteile einer Windkraftanlage • Eine Windkraftanlage besteht im Wesentlichen aus einem Rotor mit Nabe und Rotorblättern sowie einer Maschinengondel, die den Generator und häufig ein Getriebe beherbergt. Es gibt auch Anlagen ohne Getriebe. Die Gondel ist drehbar auf einem Turm gelagert, dessen Fundament die notwendige Standsicherheit gibt. Dazu kommen die Überwachungs-, Regel- und Steuerungssysteme sowie die Netzanschlusstechnik in der Maschinengondel und im Fuß oder außerhalb des Turmes.
Typenklasse (Windklasse) • WKA können für verschiedene Windklassen zugelassen werden. International ist die Normung der IEC (International Electrotechnical Commission) am geläufigsten. In Deutschland gibt es zudem die Einteilung des Deutschen Institutes für Bautechnik (DIBT) in Windzonen. Die IEC-Windklassen spiegeln die Auslegung der Anlage für windstarke oder windschwache Gebiete wider. • Charakteristisch für Windkraftanlagen in höheren Klassen (weniger Wind) sind größere Rotordurchmesser bei gleicher Nennleistung und oft auch ein höherer Turm. • Als Bezugswerte werden die durchschnittliche Windgeschwindigkeit in Nabenhöhe und ein Extremwert verwendet, der statistisch nur ein Mal im 10-Minuten-Mittel innerhalb von 50 Jahren auftritt.
