Wie wird aus Windkraft Strom?
First things first: Wind bewegt sich und erzeugt dadurch Energie. Allerdings noch nicht elektrische Energie bzw. Strom, sondern so genannte kinetische Energie, auch als Bewegungsenergie bezeichnet. Der Wind treibt die riesigen Rotorblätter des Windrads an, diese drehen sich und entnehmen dem Wind einen Teil seiner Energie.
Im Maschinenhaus der Windkraftanlage, das als Gondel bezeichnet wird und sich am oberen Ende des Windradturms befindet, ist der Rotor mit einem Generator verbunden. Wenn der Rotor bzw. die Rotorblätter sich drehen, wird der Generator angetrieben, der die Windenergie in Strom umwandelt. Je schneller sich der Rotor dreht, desto mehr Strom wird erzeugt.
Die vom Generator erzeugte elektrische Energie wird dann ins Stromnetz eingespeist. So kannst du sie schlussendlich bei dir zu Hause nutzen.
Die HÖhe ist entscheidend
Je höher eine Windkraftanlage ist, desto besser kann Strom erzeugt werden. Das liegt daran, dass der Wind weiter unten sehr verwirbelt ist, weil er zum Beispiel durch Häuser oder Bäume blockiert wird und weniger gleichmäßig wehen kann. In höheren Lagen sind die Bedingungen besser, und die Stromproduktion ist dadurch effizienter. Außerdem bläst der Wind oben schneller. So kann der Stromertrag durchschnittlich mit jedem Meter, den ein Windrad höher gebaut wird, um 1 % gesteigert werden.
Onshore-Windräder, d. h. Windräder, die sich an Land befinden, sind zwischen 90 und etwa 130 Meter hoch. Offshore-Windräder, also Windräder, die im Meer vor der Küste stehen, sind sogar noch höher und messen über 170 Meter.
Wichtig sind zudem die Anzahl und Länge der Rotorblätter. Die Erfahrung hat gezeigt, dass drei Rotorblätter am effizientesten arbeiten und dass viermal so viel Strom produziert werden kann, wenn die Länge der Blätter verdoppelt wird.
Die Vorteile
+ Windkraft erzeugt keine schädlichen Emissionen. Sie ist eine umweltfreundliche Energiequelle.
+ Wind zählt zu den erneuerbaren Energien und ist somit unerschöpflich – im Gegensatz zu fossilen Energieträgern wie Kohle.
+ Wir müssen Wind nicht erst aus dem Ausland beschaffen, sondern haben ihn gratis vor unserer Haustür zur Verfügung.
+ Sobald eine Windkraftanlage einmal errichtet ist, sind die Betriebskosten vergleichsweise niedrig.
Die Herausforderungen
– Wind weht nicht immer. Die Stromproduktion ist also abhängig von den Windverhältnissen.
– Die Genehmigungsverfahren für Windparks sind oft sehr langwierig. So kann es etwa 7 bis 10 Jahre von der Idee bis zur Fertigstellung dauern.
– Die Errichtung und Wartung von Windrädern sind in hochalpinen Gebieten technisch anspruchsvoller als in flachen Gegenden, wenn auch definitiv nicht unmöglich.
– Vögel können mit den Rotorblättern kollidieren, wobei die Standortwahl für das Windrad diese Gefahr verringert. Ein YouTube-Video von MAITHINK X (Min. 26:09) zeigt übrigens auch auf, dass Vögel hauptsächlich mit ganz anderen Gefahren konfrontiert sind…
Windkraft in Österreich
In Österreich gibt es 1.426 Windkraftanlagen (Stand Ende 2023), die jährlich 9 Mrd. kWh Strom erzeugen können. Was das bedeutet? Diese Menge entspricht dem Stromverbrauch von rund 2,55 Mio. Haushalten, also von rund 50 % aller österreichischen Haushalte. Damit können 4,5 Mio. Tonnen CO₂ eingespart werden. Ganz im Sinne einer nachhaltigen Zukunft.
Wie geht es weiter?
Österreich hat sich zum Ziel gesetzt, bis 2030 Strom zu 100 % aus erneuerbaren Energien zu beziehen. Um das zu erreichen, ist es wichtig, die Stromerzeugung durch Windkraft weiter auszubauen. Neben den „klassischen“ Windkraftanlagen gibt es dafür auch ein paar innovative Ideen. Zum Beispiel:
- Eine vertikale Turbine, die den Wind vorbeifahrender Autos, LKWs und Busse nutzt
- Eine Box, die auf Hausdächern montiert wird und mithilfe von Turbinen und PV-Modulen sowohl Wind- als auch Sonnenenergie nutzen kann, um Strom zu erzeugen
- Ein WindTree, der anstelle von Blättern kleine Turbinen hat und fast geräuschlos Strom produzieren kann
Du möchtest mehr darüber erfahren, wie wir nachhaltig Strom produzieren können? Dann mach bei unserem Videowettbewerb zum Thema Energiewende mit!
Credits Titelbild: Unsplash/Waldemar
Quellen
- Winds of Change: So funktioniert Windkraft | wienenergie.at
- Windenergie: Wie funktioniert eine Windkraftanlage? | enercity.de
- Windenergie – Chancen und Herausforderungen | ewe.com
- Windenergie in Österreich | igwindkraft.at
- Wie weit Österreich vom Energiewende-Ziel entfernt ist | derstandard.at
- Innovative Windenergie – 8 Ideen für die Zukunft | wdr.de
