Windenergiefakten
Wind entsteht durch die ungleichmäßige Erwärmung der Erdoberfläche durch die Sonne.
Die Bewegung der Luft von einem Gebiet mit hohem zu niedrigem Druck bezeichnen wir als Wind. Wind existiert, weil die Sonne die Oberfläche der Erde ungleichmäßig erwärmt. Kühle Luft füllt das Vakuum, das durch aufsteigende warme Luft entsteht.
Es handelt sich um eine saubere Energiequelle, die die Umwelt nicht verschmutzt. Windenergie ist auch eine der kostengünstigsten erneuerbaren Energiequellen. Hier sind einige interessante Fakten zur Windenergie.
#1 – Antike Geschichte
Vor über 5000 Jahren nutzten die Ägypter Windenergie für Segelschiffe auf dem Nil. Zwischen 500 und 900 n. Chr. wurden in Persien Windmühlen entwickelt, die zur Automatisierung des Getreidemahlens und zur Wasserpumpen verwendet wurden. Im Jahr 1888 verwendete Charles Brush erstmals eine Windmühle in Amerika zur Stromerzeugung in Cleveland, Ohio. In den 1930er Jahren revolutionierten die Niederländer die Windmühle, indem sie das Design der Flügel verbesserten und sie an mehrstöckigen Türmen befestigten.
Diese Windmühlen wurden speziell für die Verarbeitung von Getreide und zur Unterbringung der Müllerfamilien entwickelt.
#2 – Derselbe Konzept, unterschiedliche Ergebnisse
Es gibt drei Hauptarten von Windenergie: mechanische Energie, elektrische Energie und Segelantrieb. Jede von ihnen erzeugt Energie mit Hilfe eines Profils. Profile sind Oberflächen, die eine aerodynamische Kraft erzeugen – sie bewegen ein Boot oder drehen Rotorblätter.
Man kann ein Segel als einfaches Profil bezeichnen; der Wind bläst gegen das Segel und erzeugt eine gekrümmte Fläche mit hohem Druck, die das Boot nach vorne schiebt. Eine Windmühle besteht aus mehreren Profilen in Form eines Lüfters; der Wind treibt sie in einem Kreis herum, was die Welle dreht.
Die Kraft dieser Drehung wird von mechanischen Windmühlen genutzt, um beispielsweise einen großen Stein zum Mahlen von Getreide in Mehl zu drehen. Eine elektrische Windturbine folgt demselben Konzept, dreht aber stattdessen einen Generator. Innen im Generator wird eine Spule durch die Drehung in ein magnetisches Feld bewegt, was einen elektrischen Strom erzeugt.
#3 – Größe ist wichtig
Die Größe von Windturbinen variiert je nach Zweck erheblich. Kleinere Turbinen werden in der Regel verwendet, um ein einzelnes Haushalt zu versorgen und haben eine Kapazität von unter 100 Kilowatt – meistens etwa 2 Kilowatt. Kommerziell dimensionierte Turbinen haben eine Kapazität von bis zu 5 Millionen Watt. Um Windenergie in Elektrizität umzuwandeln, ist eine durchschnittliche Windgeschwindigkeit von 14 Meilen pro Stunde erforderlich.
Die Länge der Rotorblätter und die Höhe sind die Hauptunterschiede zwischen kommerziellen und Wohnanlagen. Wohnanlagen sind in der Regel etwa 10 Meter hoch, während kommerzielle Anlagen zwischen 30 und 100 Metern hoch sind.
#4 – Windenergie ist nicht perfekt
Es gibt Bedenken hinsichtlich der Stromerzeugung mit Windenergie; dazu gehören negative Auswirkungen auf die Populationen von Vögeln und Fledermäusen sowie ihre visuelle Wirkung auf Meer und Land, insbesondere in Touristenorten.
#5 – Wind ist intermittierend
Da Windgeschwindigkeiten intermittierend sind, mal schnell wehen und mal überhaupt nicht, ist es unwahrscheinlich, dass Windenergie als Hauptquelle alle Energieanforderungen erfüllen kann. Darüber hinaus sind für einen geeigneten Standort für die Windkrafterzeugung eine Reihe von Faktoren erforderlich. Nicht alle Standorte sind geeignet.
Die Mentalität der Energieerzeugung in der Zukunft wird sich voraussichtlich drastisch ändern, weg von der derzeitigen 24/7-Verfügbarkeit konventioneller Brennstoffe hin zu einer, in der unterschiedliche Energiequellen zu unterschiedlichen Zeiten genutzt werden.
Wind- und Solarenergie würden genutzt, wenn die Sonne scheint und der Wind weht, und andere Alternativen oder konventionelle Erzeugung würden zu anderen Zeiten verwendet – ähnlich einem Puzzle der Energieerzeugung.
#6 – Die größte der Welt
Eine der interessantesten Windenergiefakten ist, dass Hawaii die größte Windturbine der Welt beherbergt. Sie hat Rotoren, die die gesamte Länge eines Fußballfeldes ausmachen. Die Turbine ist 20 Stockwerke hoch.
Es gibt unzählige Optionen, um uns durch den Einsatz von grüner Technologie nachhaltig zu versorgen. Wind-, Solar-, Geothermie- und Wasserkrafttechnologie bieten uns eine interessante Alternative zur Abhängigkeit von Erdgas und Rohöl.
Wachstum und Machbarkeit der Windenergie
Seit 1980 ist die globale Windenergieproduktion um jährlich mehr als 10 Prozent gestiegen, mit Ausnahme von zwei Jahren. Es gibt keine Anzeichen dafür, dass das Wachstum nachlassen wird. Im Jahr 2007 gab es genügend Windenergie, um etwa 70 Millionen Haushalte mit Strom zu versorgen. In Dänemark stammen über 19 Prozent des Stroms von Windgeneratoren. Der Rest der Welt hinkt jedoch hinterher. Beispielsweise wurde in den USA weniger als 1 Prozent des Gesamtstroms von Wind erzeugt.
Offshore-Windparks
In Europa und Teilen der USA war die öffentliche Akzeptanz von Windparks ein großes Hindernis für die Entwicklung von Windenergie. Es gab viel sozialen Widerstand, weil die Menschen sie nicht in der Nähe von städtischen, Wohn- und Erholungsgebieten haben wollten, was zu Kampagnen wie NIMBY (Not-In-My-Back-Yard) führte. Dieser Widerstand zwang die Windparkentwickler dazu, sich auf Offshore-Windparks zu konzentrieren.
Durch umfangreiche Forschungsarbeit sind jetzt allein in Europa 49 Offshore-Windparks in Betrieb.
Die aktuelle installierte Offshore-Windkraftkapazität in Europa beträgt 3.294 MW, und weitere 5.603 MW sind im Bau. Obwohl die Entwicklung von Offshore-Windparks viel teurer ist als Onshore, ermöglicht Offshore den Entwicklern, von unterbrechungsfreien Windregimen und fehlendem öffentlichen Widerstand zu profitieren.