Windkraft

In den letzten Jahren hat die Gewinnung von Ökostrom aus Windkraft stark zugenommen.
Sie deckt heute rund vier Prozent unseres Strombedarfes ab. Neben der Wasserkraft ist sie der führende regenerative Energieträger in Deutschland.

Ausbau der Windkraft

Ein weiterer Ausbau der Windkraft gestaltet sich in Deutschland jedoch zunehmend schwierig, da es kaum noch neue, windreiche Standorte gibt. Vor allem die Küsten Deutschlands sind ein perfekter Standort. Hier ist fast täglich ein hohes Winkaufkommen und große Windparks können sehr konstant große Mengen Energie ernten.

Auch die Meeresoberfläche hat ein starkes und gleichmäßiges Windaufkommen. Hier lassen sich noch neue Standorte finden.

Energiegewinnung aus Windkraft

Die Energiegewinnung aus Wind mit Hilfe von großen Windrädern ist besonders umweltfreundlich.

Windenergie muss aber immer mit konventionellen Energiearten abgesichert werden, da es witterungsbedingt zu starken Schwankungen kommen kann.
Windparks auf hoher See, so genannte Offshore-Windkraftanlagen haben eine optimale Windsicherheit und bringen einen größtmöglichen Ertrag. Die hohen Investitionen für den Bau der Anlagen auf offener See sind jedoch nur gerechtfertigt, wenn eine möglichst große Anzahl Windräder im Park installiert werden können.

Vor dem Bau einer großen Offshore-Windkraftanlage werden meist zunächst Pilotprojekte an der Küste durchgeführt. Hier erproben Testanlagen die Leistungsgröße. Erst wenn bestätigt wurde, dass ein Standort lohnenswert ist, wird mit dem Bau von Anlagen, die von der Küste entfernt liegen, und in Meerestiefen bis zu 45m Tiefe verankert werden müssen, begonnen.

Unabhängig von der Küstennähe werden zudem in sogenannten Thermikkraftwerken Sonnenenergie und Windkraft unmittelbar kombiniert, um aus durch Sonneneinstrahlung entstehenden, aufsteigenden Wärmeströmungen Energie zu erzeugen.

Nutzung von Windkraft

Schon seit vielen Jahrhunderten nutzt der Mensch die Kraft des Windes für seine Zwecke.
Zum einen wurde der Wind als Transporthilfsmittel bei Segelschiffen oder Ballons eingesetzt.
Zum anderen wurde mit Hilfe von Windkraft mechanische Arbeiten in Windmühlen erledigt.

Seit der Entdeckung der Elektrizität und der Entwicklung des Generators war auch die Nutzung der Windkraft zur Stromerzeugung möglich.
Anfänglich wurde die Bewegungsenergie des Windes in mechanische Energie übertragen und über einen Generator elektrische Energie erzeugt.

Genauere Kenntnisse der Strömungsmechanik machten spezielle Bauten und Flügelformen möglich und bildeten die Grundlage der heutigen Windenergieanlagen.

Entwicklung der Windkraft

Seit den Ölkrisen in den 70er Jahren gibt es ein weltweites Bemühen Alternativen zur Energieerzeugung zu finden. Dies hat auch die Entwicklung von Windkraftanlagen vorangetrieben.

Auch wenn das Prinzip ganz ähnlich ist, spricht man bei diesen Anlagen nicht von Windmühlen.
Sie wandeln zwar auch mechanische Energie in elektrische Energie um, besitzen aber kein Mahlwerk.

Bauweise einer Windkraftanlage

Um eine Windkraftanlage effizient betreiben zu können benötigt man einen Standort der in einer Höhe von 80 Metern über dem Erdboden situiert ist.

Weiterhin müssen Winde mit einer mittleren Geschwindigkeit von wenigstens 6,9 Metern pro Sekunde auftreten.
Diese Winder werden als Winde der Klasse drei bezeichnet und treten vor allem in folgenden Gebieten auf:

• Nordsee
• Südspitze Südamerikas
• Tasmanien
• Norden der USA

Vorteile von Windkraftanlagen

Windkraftanlagen haben den großen Vorteil, dass sie in allen Klimazonen auf Land, auf See und im Gebirge eingesetzt werden können.
Einzige Vorraussetzung ist lediglich ein genügend großes Windaufkommen.
Da die Windkraft, wie andere meteorologische Erscheinungen, nicht planbar ist, kann die in Windenergieanlagen gewonnene Energie nur in Kombination mit anderen Energiequellen oder Energiespeichern für eine konstante Energiebereitstellung genutzt werden.
Die normale Verbrauchsschwankung wird in deutschen Übertragungsnetzen durch andere Kraftwerke ausgeglichen.

Meteorologische Fakten der Windkraft

In Deutschland beträgt das Energieaufkommen, das durch Windkraft erzeugt wird, 20 bis 25 Prozent.
Meist hat man, aufgrund der Sonneneinstrahlung, tagsüber und im Sommer ein höheres Windaufkommen.
Dies entspricht gleichzeitig dem erhöhten Energiebedarf zu dieser Tageszeit und Jahreszeit.
Der Fakt, dass Windkraftanlagen an den unterschiedlichsten Standorten zu finden sind, gibt der Gesamtheit der Anlagen eine relativ hohe Windsicherheit.

Weltweite Nutzung der Windkraft

Deutschland gehört neben Spanien, den USA und Indien zu weltweit zu den größten Nutzern von Windenergie.

So wird in einzelnen Regionen eine sehr hohe Energiegewinnung durch Windkraft verzeichnet.

So ist zum Beispiel im Bezirk Papenburg in Ostfriesland im Jahr 2005 durchschnittlich 71 Prozent des Verbrauches durch Windkraft erzeugt worden.

Zukunft der Windkraft

Vor allem in Deutschland, Dänemark und Spanien wurde die Windenergie durch eine politische Förderung stetig weiterentwickelt.
Dies führte zur Entstehung eines neuen Industriezweiges in diesen Ländern. Neue Technologien aus diesen Ländern wurden verstärkt in anderen Märkten eingesetzt. Der Exportanteil deutscher Hersteller hat eine steigende Tendenz.

Auch anderen Ländern, die mit kleinen Anlagen arbeiten wird in den nächsten Jahren ein starkes Wachstum prognostiziert.

Diskussion über Windkraft

Windkraft ist vor allem in Deutschland ein häufig kontrovers diskutiertes Thema.

Pro Windkraft

Zum einen gilt diese Energieform als sehr zukunftssicher, da sie eine erneuerbare Energie darstellt, und somit dauerhaft zur Verfügung steht.
Denn im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen entstehen keine Giftstoffe und Schadstoffe.

Die Energiegewinnung ist somit schonend für Luft und Klima. Wind ist eine Energieart, die auf der ganzen Welt verfügbar ist.
Auch Staaten ohne Rohstoffvorkommen können über die Windenergie in ihrer Energieversorgung autark werden.

Die Risiken einer großen Umweltschädigung, wie zum Beispiel bei Kernenergie, bleiben aus.

Contra Windkraft

Gleichzeitig wird es immer schwieriger in Deutschland neue Standorte für Windkraftanlagen zu finden.
Große Windparks oder Offshore-Anlagen arbeiten zwar effizient, greifen jedoch stark ins Landschaftsbild ein und arbeiten mit einer nicht unerheblichen Lärmbelästigung.

Moderne Windenergieanlagen arbeiten mit neuer Technologie. Die Errichtung und Investition in solche Anlagen ist derzeit relativ hoch.
Man kann zwar die reinen Investitionskosten pro Kilowatt Leistung mit den Betriebskosten eines Kohlekraftwerkes vergleichen, aber Windkraftanlagen erzeugen pro Jahr wesentlich weniger Strom.

Förderung der Windkraft

Um die politisch erwünschte Investition in die Windkraft zu erleichtern, wird in vielen Ländern die Entwicklung gefördert.

Das Stromeinspeisungsgesetz von 1991 verpflichtet Stromnetzbetreiber, und damit auch die Endverbraucher zur Abnahme des erzeugten Stroms.
Die Verabschiedung dieses Gesetzes war mit ein entscheidender Grund für den Aufschwung der Windkraft in der Bundesrepublik.

Das Erneuerbare-Energien-Gesetz von 1998 sichert feste Vergütungen für den eingespeisten Strom. Dies hat zu einem verstärkten Ausbau der Windkraftnutzung geführt.
2003 wurde etwa die Hälfte der gesamten Windenergieleistung in Europa, in Deutschland produziert, knapp ein Jahr später waren es schon zwei Drittel.