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Windkraft / Windenergie - Referat
Grundlagen der Windkraft
Zunächst einmal ist es wichtig zu wissen, dass für Windenergie die kinetische Energie, welche sich durch Bewegung der Windenergieanlagen bei unterschiedlichen Windgeschwindigkeit generieren lässt, in elektrische Energie umgewandelt werden muss. Ist dies geschehen, kann dass Stromnetz damit eingespeist werden. Die Windenergie wird zwar nicht direkt von der Sonne erzeugt, jedoch indirekt. Daher gehört sich ebenso den sogenannten erneuerbaren Energien an, wie die Sonnenenergie.
Die Luftschichten werden durch die Sonne auf verschiedene Temperaturen erwärmt. Auf diese Weise entsteht die eigentliche Bewegungsenergie. Dadurch, dass nicht nur die Temperaturen, sondern auch der Luftdruck der Schichten ganz unterschiedlich ist, beginnen sich die Luftmassen in Bewegung zu setzen. Die Natur hat damit einen Wind erzeugt, welcher in der Lage ist, die Windräder anzutreiben. Die Getriebe im Inneren des Windrades werden auch Übersetzungen genannt. Sie wiederum wandeln jede noch so kleine Bewegung so um, dass der Generator im Windkraftwerk zu laufen beginnt. Auf diese Weise entsteht bereits aus einer geringen Windgeschwindigkeit echte Elektrizität, die jeder Haushalt heutzutage benötigt.
Die Windenergienutzung ist für uns Menschen nichts Neues. Sie existiert schon seit Jahrhunderten und unterstützt jede Generation auf ihre Weise. Früher waren es die Windmühlen, die dadurch angetrieben wurden. Dort konnten letztendlich Kornarten wie beispielsweise Roggen, oder Weizen zu Mehl gemahlen werden. Die Windenergienutzung geht bis in das Altertum zurück.
Als dann die Elektrizität erfunden wurde, lag also nichts näher, als sich die Windenergie zur Stromerzeugung zu nutzen. Es musste nur noch der Generator ausgeklügelt werden und schon war man in der Lage die Energie der Bewegung in Elektrizität umzuwandeln.
Die unterschiedliche Anlagenarten der Windenergie1. Onshore Anlagen
Bei Onshore Windenergieanlagen ist es wichtig, dass der Standort der Windparks zunächst einmal ganz klar ausgelotet wird. Schließlich ist diese Art der Energiegewinnung von den Wetterverhältnissen abhängig. Am Rand der Alpen stehen einige dieser Windkraftwerke, da man dort die Windströmung - den Aufwind - und die daraus entstehende Windgschwindigkeit, die sich an den Berghängen ergibt, nutzt.
2. Offshore Anlagen
Die Offshore Windparks befinden sich allesamt im Meer und gehen dort auch schonender mit der Umwelt um, selbst wenn sie fast permanent in Benutzung sind.
Vor- und Nachteile von Windkraft
So wie jedes Thema, hat auch die Windkraft ihre positiven und negativen Seiten, die hier einmal aufgelistet wurden.
Vorteile von Windkraft:- Weniger Kohlendioxid Abgase, da auf fossile Brennstoffe und Energieträger verzichtet werden kann.
- Ressourcen werden geschont, da nur erneuerbare Energien zum Einsatz kommen.
- Windkraftanlagen sind nicht auf eine bestimmte Klimazone beschränkt, sondern können überall eingesetzt werden. Egal ob an der Küste, im flachen Inland, oder in den Bergen.
- Die Kosten, welche der Kauf eines Windrades kostet, sind bereits nach kurzer Zeit wieder reingeholt, da der überschüssige Windstrom an Abnehmer verkauft werden kann. Ein Windrad kostet in der Regel eine Million, oder knapp darüber. Dies hängt immer von der Nennleistung der jeweiligen Anlage ab.
- Es handelt sich um eine Energiequelle, die für jeden Staat und für jedes Land zur Verfügung steht. Wind gibt es überall, auch dort, wo es normalerweise keine Rohstoffe gibt.
Nachteile von Windkraft:- Schaden der Umwelt: Der Schattenwurf ist unregelmäßig dadurch greift die Anlage in die Begebenheiten von Flora und Fauna ein.
- Die verbauten Generatoren geben ein Surren ab und es kommt so umliegend zu einer Lärmbelästigung.
- Das Bild der Landschaft wird unnatürlich beeinflusst.
- Durch die Baumaßnahmen fühlen Tiere sich oft gestört und verlassen das Gebiet.
- Im Jahr kommen ungefähr 1.000 Vögel bei Zusammenstößen mit den Rotorblättern ums Leben. Dabei handelt es sich unter anderem um seltene Greifvögel.
- Dies jedoch muss in Relation gesehen werden. Im Straßenverkehr sind es ca. 10 Millionen Vögel, die ihr Leben lassen.
- Da der Wind nicht regelmäßig und immer gleich bläst, daher ist die Windkraft nur in Kombination mit anderen Energiequellen nutzbar.
Die aktuellen Entwicklungen der Windkraft
Die Technologie braucht in Sachen Windkraft keine großen Schritte mehr zu machen, dass sie ausgereift ist. Auf diesem Sektor werden derzeit nur noch höhere Leistungen und andere Verbesserungen angestrebt. In Zukunft möchte man die schweren Wellen der Rotoren gerne Weglassen können. Daher wird fieberhaft daran gearbeitet, dass Leichtgetriebe so weit entwickelt werden, dass sie schon bald ausgetauscht werden können.
Die Entwickler möchten mit ihren starken Anlagen immer weiter hoch hinaus. Dies führt derzeit jedoch noch zu höheren Umwelt- und Stabilitätsproblemen.
Auch die Zuverlässigkeit, soll auf die Dauer verbessert werden. So ist man bereits daran, Fehler früh zu erkennen. Dies ist gerade für die Anlagen sehr wichtig, die nicht so einfach zu erreichen sind.
Die Entwicklung in Deutschland
Deutschland steht in Sachen Windenergie zur Stromerzeugung noch vor Indien, Spanien und den USA. 20.000 MW unseres Stroms wird bereits jährlich durch Windkraft erzeugt. Um dies visualisieren zu können: 8 Millionen Haushalte, können hierdurch komplett mit Windenergieanlagen versorgt werden. Um dies zu erreichen mussten jedoch auch 19.000 Windräder aufgestellt werden.
Hiervon wiederum können die Produzenten dieser Anlagen profitieren. Deutschland ist Weltmarktführer für den Export von Windkraftanlagen.
Häufige Fragen:Aus Wind wird Energie, doch wie lässt sich Windenergie beschreiben?- Es handelt sich dabei um die Nutzung von Wind, welcher in Energie umgewandelt wird, um als erneuerbare Energiequelle bereit zu stehen.
Wie wird aus dem Wind Strom gewonnen?- Die Windkraftanlage besitzt Rotorblätter, welche durch den Wind angetrieben werden. Dieser Antrieb wiederum lässt einen Generator starten, der aus kinetischer Energie, elektrische Energie macht.
Was sind Vorteile der Windenergie?- Es wird weniger CO2 ausgestoßen, Ressourcen geschützt und die Kosten schnell wieder reingeholt.
Wo liegen die Nachteile der Windenergie?- Sie ist nicht permanent und gleichmäßig vorhanden. Vögel stoßen mit Rotorblättern zusammen und fühlen sich durch den Aufbau gestört.
Was geschieht, wenn es windstill ist?- Dann wird auch der Generator nicht bewegt. Notfalls wird der fehlende Strom durch andere Stromquellen wie Kohlekraftwerke erzeugt, um die Energieversorgung zu sichern.
Gibt es Förderungen für erneuerbare Energien in Deutschland?- Ja, gibt es. Dazu wurde ein Gesetz verabschiedet, welches sich Erneuerbare - Energien - Gesetz nennt.
Was genau wird als „erneuerbare Energien“ bezeichnet?- Es handelt sich dabei um Ressourcen, die permanent zur Verfügung stehen und genutzt werden können, ohne das die Ressource knapp wird.
Wie viele Anlagen gibt es derzeit in Deutschland?- Um das Ziel 20.000 MW zu halten, werden derzeit in Deutschland 19.000 Anlagen betrieben.
Ist ein Offshore Windpark umweltfreundlich?- Alles hat Vor- und Nachteile. Auf dem Meer können in Offshore Parks keine Schleppnetze mehr ausgeworfen werden, der Boden und die Welt der Fische erholt sich dort.
Insektensterben - welche Schuld tragen die Windkraftanlagen?- Es kommen 1200 Tonnen große und kleine Insekten jährlich durch diese Anlagen um. 5 Prozent aller vorbeifliegender Insekten sterben durch ein vorbeikommendes Blatt der Rotoren.
Vogelschlag in der Windenergie, gibt es einen Ausweg?- Derzeit scheint der einzige Ausweg, dass die Menschen das Habitat der Vögel möglichst zufrieden lassen und Windräder dort aufstellen wo es zu weniger „Flugverkehr“ kommt.
Ist die Windenergie gesundheitsgefährdend?- Windkraftanlagen erzeugen neben dem Summen auch Infrarot Schallwellen. Diese sind jedoch für den Menschen nur dann schädlich, wenn sie hörbar sind. Daher achten die Aufsteller immer darauf, dass gewisse Frequenzen nicht erreicht werden.
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