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Energie Macht Schule

Windkraft

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 2012 einen Beitrag von 46 Terrwattstunden, kurz TWh, zur Stromerzeugung in Deutschland.

 

Stromerzeugung aus Windkraftanlagen im Jahr 2012

Grafik Stromerzeugung aus Windkraftanlagen im Jahr 2012

Quelle: Bundesverband der Energie und Wasserwirtschaft e.V.; Stand 2012.
*Werte für 2013 geschätzt.

 

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 2013 waren 23.645 Windergieanlagen 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.

 

Entwicklung der Anzahl der Windenergieanlagen in Deutschland

Grafik Entwicklung der Anzahl der Windenergieanlagen in Deutschland für den zeitraum 2000 bis 2013

Quelle: Bundesverband Windenergie; WindGuard GmbH; Stand Dezember 2013.

 

2013 war im langjährigen Vergleich ein eher schwaches Windjahr, allerdings trugen einerseits Zubau und Repowering sowie andererseits der starke Dezemberertrag (zweithöchste Monatsproduktion seit Beginn der Windstromerzeugung) zum bisher höchsten Beitrag der Windenergie zur Bruttostromerzeugung bei: 8,4 Prozent. Die installierte Leistung der Windkraftwerke stieg 2013 onshore um 2.700 MW und offshore um 230 MW auf insgesamt 34.241 MW.