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Energie Macht Schule

Windkraft

Aktualisiert!

Wind ist eine indirekte Form der Sonnenenergie.  Die Sonnenstrahlung erwärmt die Luft über Boden und Wasser. Dabei entstehen in der Atmosphäre ein Temperaturgefälle und ein Druckgefälle. Die daraus resultierenden Luftströmungen vom Hochdruckgebiet zum Tiefdruckgebiet bezeichnet man als Wind.

Bei einer Windenergieanlage drückt der Wind gegen die Flügelflächen und das Rad kommt in Drehung. Zusätzlich sind die Rotorblätter nach aerodynamischen Gesichtspunkten gestaltet, um das Auftriebsprinzip zu nutzen. In den meisten Fällen kommen heute Horizontalachsenkonverter zum Einsatz. Sie müssen entsprechend der Windrichtung ausgerichtet werden, wobei eine Windrichtungsnachführung die Rotorblätter in die jeweils günstigste Position bringt. Schnell laufende Horizontalachsenanlagen mit Zwei oder Dreiblatt-Rotoren haben einen Wirkungsgrad von bis zu 45 Prozent. Höhe und Größe der Anlagen müssen dem Standort entsprechend angepasst werden. Da die Windgeschwindigkeit in der Höhe zunimmt, kann an einem windschwächeren Standort eine besonders hohe Anlage für Ausgleich sorgen.

Windkraft ist der mengenmäßig bedeutsamste regenerative Energieträger. Windkraftwerke leisteten im Jahr 2016 einen Beitrag von 77 Terrwattstunden, kurz TWh, zur Stromerzeugung in Deutschland.

 

Brutto-Stromerzeugung aus Windkraftanlagen im Jahr 2016
(Onshore und Offshore)

Grafik Stromerzeugung aus Onshore- und Offshor-Windkraftanlagen im Jahr 2016

 

Seit dem Bau der ersten Windkraftanlagen Anfang der 1990er Jahre hat die Stromerzeugung aus Windenergie aufgrund der staatlichen Förderprogramme ein besonders dynamisches Wachstum erfahren. Ende 2016 waren 27.270 Windenergieanlagen in Betrieb. Da die günstigen Standorte für Windanlagen in Norddeutschland und in der Nordsee und in der Ostsee liegen, der Strom aber vor allem in Süddeutschland benötigt wird, entsteht bei der Erzeugung ein Nord-Süd-Gefälle.