Gesamtschule 9. Klasse 2014

Windenergieanlagen(auch Windkraftanlagen genannt)

• Grundlagen• Geschichte der Windenergie • Windenergieanlagen in Deutschland• Wie funktioniert eine Windenergieanlage?• Vor- und Nachteile • Welche Anlagentypen gibt es?• Exotische Bauformen

Grundlagen

• Umwandlung von Kinetischer Energie (Bewegungsenergie) zu elektrischer Energie (Strom)

• erneuerbare Energiequelle• Kinetische Energie = Wind

Geschichte der Windenergie• Windkraftanlagen entwickelten sich aus der Windmühlentechnik heraus• Charles Francis Brush baute 1887/88 als allererster eine funktionierende

Windenergieanlage• In der 2. Hälfte des 19. Jahrhunderts verstärkten sich die Versuche mit

Hilfe der Windenergie Strom zu erzeugen

Windmühle Charles Francis Brush http://www.muehle-walbeck.de/geschichte/ http://www.lafavre.us/brush/brushbio.htm

www.bine.info

Windenergieanlagen in Deutschland:

• Jährlich werden in Deutschland ca. 40 000 GW h Strom durch Windkraft erzeugt

• ungefähr 19 000 Windräder in Deutschland

http://www.bmwi.de/DE/Themen/energie.html

http://www.energienpoint.de/erneuerbare-energien/windenergie/wie-funktioniert-eine-windkraftanlage/

Wie funktioniert eine Windenergieanlage?

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RotationWindgeschwindigkeitwird hinter Rotor kleiner

-Richtung ändert sich!

Wind hinter der Anlage

www.klimaskeptiker.info

Wind vor der Anlage und hinter der Anlage

1/3 c

c

1 2

1/3 c

c

1 2

Der Wind wird abgebremst und in Spiralen umgelenkt!

Vor- und Nachteile

Vorteile:1. Es werden keine fossilen Brennstoffe verwendet. Dadurch wird die Umwelt nicht durch Abgase

geschädigt (CO2).

2. Es wird nur erneuerbare Energie verwendet. Die Energieressourcen werden nicht verringert.

3. Windenergieanlagen können in allen Klimazonen, auf See und in allen Landzonen (Küste, Flachland, Gebirge) eingesetzt werden.

4. Schon nach kurzer Zeit sind die Kosten der Errichtung eines Windkraftrades wieder gedeckt. Ein Windrad kostet zwischen 1 und 1,2 Mio. € pro Megawatt Nennleistung.

5. Wind gibt es auf der ganzen Welt, somit steht diese Energiequelle auch in Staaten ohne Rohstoffvorkommen zur Verfügung.

Nachteile:

1. Umweltverhälnisse: z.B. unregelmäßiger Schattenwurf, Lärmbelästigung, durch das Surren des Generators und der Rotorblätter. Außerdem wird das Landschaftsbild beeinflusst. Es werden pro Jahr ca. 1000 Vögel durch Zusammenstoß mit Rotoren getötet, besonders Greifvögel. Dem gegenüber stehen aber ~ 10 Mio. getöteter Vögel im Straßenverkehr!!!

2. Aufgrund der Ungleichmäßigkeit des Windes kann der mit Windenergieanlagen gewonnene Strom nur in Verbund mit anderen Energiequellen zur dauerhaften Energiebereitstellung genutzt werden.

3. Der Nutzungsgrad von Windrädern beträgt nur etwa 30% der verfügbaren Energie. Die Verluste entstehen bei dem Rotor (ca. 60%), Getriebe (ca. 4%) und Generator (ca. 7%). Durch ständige technische Verbesserungen wird sich der Grad der gewonnenen Nutzungsenergie jedoch erhöhen.

Welche Anlagentypen gibt es?

Horizontalläufer Vertikalläufer

Horizontalläufer Vertikalläufer

klassisch

http://www.rothaarwind.de/windenergie/mod_content_bildlupe/bild/18/name/enercon/index.html www.neoenergy.at

Vorteil: Windrichtung egal

Exotische Anlagen

http://www.buch-der-synergie.de/c_neu_html/c_08_11_windenergie_neue_designs.htm

… Nasenpiercing lässt Diode leuchten!

http://www.buch-der-synergie.de/c_neu_html/c_08_11_windenergie_neue_designs.htm

Walze:

Spirale:

Tonne:krumme Flügel: