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Was ist Windkraft? Windenergie einfach erklärt

Die Erfolgsgeschichte der erneuerbaren Energien wird intensiv von der Windenergie mitgeprägt. Im Jahr 2018 hat diese einen Anteil von mehr als acht Prozent an der deutschen Stromversorgung.

Windenergie (oder auch Windkraft) wird bereits seit der Antike genutzt. Windmühlen nutzten den Wind zur Erzeugung von mechanischer Energie, um Korn zu Mehl zu mahlen. Heute wird vor allem elektrische Energie durch moderne Windkraftanlagen erzeugt. Der Wind gehört neben der Sonne zu den wichtigen erneuerbaren Energiequellen. Erste Windkraftanlagen zur Stromerzeugung wurden bereits im späten 19. Jahrhundert errichtet. Seit den 90er Jahren des 20. Jahrhunderts ist die Windindustrie eine sehr schnell wachsende Industriebranche. Windparks auf dem Land bezeichnet man als Onshore-, Windparks auf dem Wasser als Offshore-Anlagen.

Aus Wind wird Strom

Die einzelnen Rotorblätter der Windkraftanlagen werden durch den Wind in Bewegung versetzt. Sie beginnen sich zu drehen und treiben einen Generator an, der den Strom produziert. Die kinetische Energie des Luftstroms wird in elektrische Energie umgewandelt. Wegen der niedrigen Kosten ist die Windenergie auf den weltweiten Märkten von großer Bedeutung, ebenso wie in der sogennnanten Energiepolitik. Windparks können in sämtlichen Klimazonen zur Stromerzeugung eingesetzt werden und sind die mit Abstand wichtigste Form der Nutzung von Windenergie

Die verbreitetste Bauform ist der dreiblättrige Auftriebsläufer mit horizontaler Achse und Rotor auf der Luvseite. Das Maschinenhaus ist auf einem Turm montiert. Die heutigen Windkraftanlagen werden nahezu immer mit Netzanschluss betrieben und zeichnen sich durch die gute Netzverträglichkeit aus. Die zu erwartende Leistung liegt bei zwei bis fünf MW bei Onshore- und 3,6 bis acht MW bei Offshore-Anlagen. Eine größere Gruppe von Windkraftanlagen wird als Windpark bezeichnet. Offshore-Anlagen werden allerdings nicht auf hoher See, sondern in Küstennähe errichtet.

In Erdoberflächennähe herrschen unterschiedliche Luftdruckverhältnisse. Durch diese entsteht die Bewegungsenergie des Windes, die wiederrum von den Windkraftanlagen genutzt wird. Die heutigen Anlagen funktionieren nicht mehr nach dem Widerstandsprinzip, sondern nach dem Auftriebsprinzip. Der Wind erzeugt an den Rotoblättern beim Vorbeiströmen den nötigen Auftrieb, um diese in Rotation zu versetzen.

Da die eigentliche Energiegewinnung in der Höhe stattfindet, ist ein vergleichsweise geringer Flächenbedarf notwendig. Moderne Anlagen beanspruchen eine Fläche von 400 bis 500 m² in der 3-MW-Klasse, die 7,6 NW-Klasse benötigt rund 600 m². Auch auf dem Arbeitsmarkt sorgte die Windenergie in den Jahren ab 2010 für einen rasanten Anstieg neuer Arbeitsplätze. 2015 lag der Umsatz der Onshore- und Offshore-Windindustrie bei 13 Milliarden Euro, gleichzeitig gab es 143.000 direkte und indirekte Arbeitsplätze. 122.400 davon auf dem Land.

Windenergie gehört zu den umweltfreundlichsten und saubersten Ressourcen. Die Eingriffe in die Umwelt sind bei der Windstromerzeugung gering. Vorteil ist die zeitlich unbegrenzte Verfügbarkeit im Gegensatz zu fossilen Energieträgern und Brennstoffen. Es entsteht so gut wie keine Umweltbelastung durch Schadstoffemissionen, weshalb Windenergie von zentraler Bedeutung bei der sogenannten Energiewende ist - nachhaltig und umweltschonend zugleich. Der sehr geringe CO-2-Ausstoß ist zudem ein positives Mittel gegen die Erderwärmung. Auch das Risiko von großen Umweltschäden, wie sie beispielsweise ein Kernkraftwerk mit sich bringt, existieren hier nicht.

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