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Windenergie GFS Präsentation mit PowerPoint - Referat
Zugehörige PowerPoint im Anhang!
Windkraft – Windenergie
Grundlagen:
Windenergie ist die Umwandlung von Bewegungsenergie (Kinetischer Energie) zu elektrischer Energie. Diese wird dann in das Stromnetz eingespeist.
Sie ist eine indirekte Form der Sonnenenergie und zählt deshalb zu den erneuerbaren Energien.
Die Bewegungsenergie entsteht durch die Luftschichten, welche von der Sonne unterschiedlich erwärmt werden. Durch die Temperatur- und Druckunterschiede zwischen den kälteren und wärmeren Luftschichten geraten die Luftmassen in Bewegung und es entsteht Wind. Dieser treibt die Rotoren der Windräder an.
Getriebe (Übersetzungen) wandeln die langsame Bewegung in eine schnellere um. Damit wird der Generator angetrieben. So wird die Bewegungsenergie in Elektrizität umgesetzt.
Geschichte der Windenergie:
Windenergie wird seit Jahrhunderten von den Menschen genutzt. Früher nutzte man sie, um mit Hilfe von Windmühlen Weizen, Roggen und anderen Kornarten zu mahlen.
Dies ist die älteste Form, Energie aus der Umwelt zu gewinnen und war bereits im Altertum bekannt.
Nach der Entdeckung der Elektrizität und der Erfindung des Generators lag die Nutzung der Windenergie zur Stromerzeugung nahe.
Anlagearten:
1. Offshore-Anlagen: Anlagen die im Meer stehen. Sie haben den Vorteil, dass sie die Umwelt etwas mehr schonen und regelmäßiger in Betrieb sind.
2. Onshore-Anlagen: Anlagen die auf dem Land stehen. Sie sind abhängig von den Winden, die übers Land ziehen (Wetterverhältnisse).
Deshalb ist die Standortwahl sehr wichtig. So ist es z.B. günstig, den Aufwind an Berghängen auszunutzen. Wie wir am Albrand sehen können.
Vorteile der Windkraft:
1. Es werden keine fossilen Brennstoffe verwendet. Dadurch wird die Umwelt nicht durch Abgase geschädigt (CO2).
2. Es wird nur erneuerbare Energie verwendet. Die Energieressourcen werden nicht verringert.
3. Windenergieanlagen können in allen Klimazonen, auf See und in allen Landzonen (Küste, Flachland, Gebirge) eingesetzt werden.
4. Schon nach kurzer Zeit sind die Kosten der Errichtung eines Windkraftrades wieder gedeckt. Ein Windrad kostet zwischen 1 und 1,2 Mio. € pro Megawatt Nennleistung.
5. Wind gibt es auf der ganzen Welt, somit steht diese Energiequelle auch in Staaten ohne Rohstoffvorkommen zur Verfügung.
Nachteile der Windkraft
1. Umweltverhältnisse: z.B. unregelmäßiger Schattenwurf, Lärmbelästigung durch das Surren des Generators und der Rotorblätter. Diese werden ständig weiterentwickelt und optimiert. Außerdem wird das Landschaftsbild beeinflusst. Durch Baumaßnahmen wird der Lebensraum der Tiere zerstört.
2. Aufgrund der Ungleichmäßigkeit des Windes kann der mit Windenergieanlagen gewonnene Strom nur in Verbund mit anderen Energiequellen zur dauerhaften Energiebereitstellung genutzt werden.
3. Der Nutzungsgrad von Windrädern beträgt nur etwa 30% der verfügbaren Energie. Die Verluste entstehen bei dem Rotor (ca. 60%), Getriebe (ca. 4%) und Generator (ca. 7%). Durch ständige technische Verbesserungen wird sich der Grad der gewonnenen Nutzungsenergie jedoch erhöhen.
Aktuelle Entwicklung:
Die Technik der Windkraft ist seit Jahren weitgehend ausgereift, so dass nur noch an den Verbesserungen und höherer Leistung gearbeitet wird.
So werden für die Megawattklassen neue Leichtgetriebe entwickelt, um die schwere Rotorwelle einsparen zu können.
Weiter ist die Entwicklung zu immer stärkeren Anlagen zu beobachten, was aber auch mit neuen technischen Problemen verbunden ist (höhere Masten erzeugen Stabilitäts- und Umweltprobleme).
Ein weiteres Ziel ist die Verbesserung der Zuverlässigkeit der Systeme durch Fehlerfrüherkennung besonders bei schwer zugänglichen Anlagen wie z.B. eines Offshore-Windrades.
Deutschland:
Deutschland gehört vor den USA, Spanien und Indien zu den größten Nutzern von Windenergie zur Erzeugung von elektrischem Strom. Jährlich werden in Deutschland ca. 20 000 MW Strom durch Windkraft erzeugt. Diese Menge genügt, um über 8 Mio. Haushalte mit Strom zu versorgen.
Dazu stehen 19 000 Windräder bereit.
Aber auch bei der Produktion von Windkraftanlagen ist Deutschland Technologie- und Weltmarktführer.
Dieses Referat wurde eingesandt vom User: DennisP
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