Wie funktioniert eine Windkraftanlage?

Fachartikel

In diesem Fachartikel wird mithilfe zahlreicher Abbildungen, Grafiken und Fotos anschaulich erklärt, wie Windkraftanlagen aufgebaut sind und wie die kinetische Energie des Windes zu Strom umgewandelt wird.

 

Schon seit Jahrhunderten wird die Windenergie von der Menschheit genutzt – sei es zur Fortbewegung von Segelschiffen oder zum Verrichten von mechanischer Arbeit in Form von Windmühlen.

Heute zählt die Windenergie zu den bedeutendsten Energiegewinnungsverfahren. So waren Ende 2020 in Deutschland 31.109 Windkraftanlagen (onshore und offshore) mit einer Gesamtleistung von circa 62,7 Gigawatt zur Stromerzeugung in Betrieb, was der Leistung von über 50 Kernkraftwerken entspricht! Somit hat die Windenergie mittlerweile bereits einen Anteil von rund 25 Prozent am nationalen Stromverbrauch erreicht.

Funktionsweise einer Windkraftanlage

Windkraftanlagen wandeln die kinetische Energie des Windes mithilfe seiner Rotorblätter in eine mechanische Drehbewegung um, die ihrerseits einen an die Drehachse gekoppelten Generator antreibt, der Strom erzeugt (Abbildung 1). Dabei werden zwei unterschiedliche Konstruktionen verwendet – zum einen Anlagen mit Getriebe (Abb. 1 a) sowie Anlagen ohne Getriebe (Abb. 1 b):

 

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