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Energie Macht Schule

Windkraft

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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 2019 eine Bruttostromerzeugung von 126 Milliarden Kilowatttunden. Das sind 14,3 Prozent mehr als im Vorjahr. 

 

Brutto-Stromerzeugung aus Windkraftanlagen im Jahr 2019
(Onshore und Offshore)

Schaubild: Bruttostromerzeugung aus Windkraftanlagen 2019; Quelle: Bundesverbnd der Energie- und Wasserwirtschaft e.V.

Quelle: Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.V.

 

Seit dem Bau der ersten Windkraftanlagen Anfang der 1990er Jahre hat die Stromerzeugung aus Windenergie aufgrund der staatlichen Förderprogramme ein besonders dynamisches Wachstum erfahren. 2019 waren über 30.000 Windenergieanlagen in Betrieb. Davon über 29.400 an Land (Onshore) und über 1.460 auf See (Offshore). 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.

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