Windenergie
In Deutschland sowie zahlreichen anderen Ländern in und außerhalb Europas hat sich die Stromerzeugung durch Windkraft in den vergangenen 20 Jahren enorm gesteigert. Die Windkraft als regenerative Energiequelle ist eine absolut umweltfreundliche sowie unerschöpfliche Form der Energiegewinnung. Alle Anlagen benötigen keinerlei fossile Brennstoffe zum Betrieb und stoßen auch keinerlei klimaschädliche Gase aus. Innerhalb kürzester Zeit hat sich die Energiemenge für den Bau einer solchen Windkraftanlage wieder produziert. Die Windräder sind unter den Verbrauchern nicht immer beliebt, vor allem dann, wenn diese in der Nähe dieser hoch entwickelten Windkraftanlagen wohnen. Neben vielen Menschen, die derartige Windräder als saubere Energiegewinnung akzeptieren, gibt es auch Verbraucher, die sich vor allem von den akustischen sowie optischen Effekten massiv belästigt fühlen. Daneben kritisieren oftmals auch Naturschützer das zerstörte Landschaftsbild aufgrund solcher Windräder sowie die gestiegene Bedrohung für die Tierwelt.
Windkraftanlagen sind sehr wirtschaftlich
Ein sehr hoher Energieertrag wird mit Windkrafträdern vor allem auf freiem Gelände sowie in Küstenregionen erzielt. Viele Windräder auf einer Fläche konzentriert vereinfachen die Anbindung zum Netz, sämtliche Wartungsarbeiten sowie die Stromeinspeisung. Dies bedeutet für den Betreiber der Windkraftanlagen eine enorme Senkung der Betriebskosten. Neben den Größen sind in den vergangenen Jahren auch die Leistungen der Windräder extrem schnell angewachsen. Vor rund 15 Jahren hat eine Windkraftanlage noch rund 200 Kilowatt produziert, während die weltweit größte Anlage heute mit einer Gesamthöhe von 200 Metern rund sechs Megawatt an Strom liefert. Derart große Windräder werden allerdings aus Platzgründen vor allem im Offshore-Bereich vor der Küste installiert. Somit können die Betreiber dieser Anlagen das enorme Potenzial von den hohen Windgeschwindigkeiten auf offenem Meer gezielt auszunutzen. Immer mehr Energiekonzerne weltweit investieren derzeit Milliardensummen in den Ausbau von solchen Offshore-Windparks.
Die Umwandlung der Windkraft in Strom
Die kinetische Energie der Luftteilchen wird mit Hilfe der angebrachten Rotorblätter des Windrades in eine Rotationsenergie umgewandelt. Diese Bewegungsenergie wandelt anschließend ein Generator in elektrische Energie um. Jedoch ist sogar bei relativ hohen Windgeschwindigkeiten die Drehzahl des Rotors zu klein, um den Generator in Bewegung zu setzen. Aus diesem Grund wir die Kraft von den Rotorblättern zunächst über die Rotorwelle an ein Getriebe weitergeleitet, wo durch die Zahnräder die Drehzahl schlagartig erhöht wird. Die Antriebswelle des Generators setzt sich somit in Bewegung und produziert elektrische Energie. Dank aufwendiger Entwicklungen existieren mittlerweile aber auch Windräder mit getriebelosen Generatoren, was den Vorteil hat, dass das System wenig komplex ist und auch die Wartung der Anlagen weniger Zeit in Anspruch nimmt. Da auf der Längsachse im Rotor viele Metallspulen installiert sind, entsteht im Generatorgehäuse ein Magnetfeld. Diese Metallspulen werden durch das feste Magnetfeld in eine rotierende Bewegung versetzt, womit die Elektronen durch die Spule in eine Richtung fließen. Damit wird Spannung und somit auch der elektrische Strom erzeugt.