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Geschichte der Windenergie

Die Windkraft gewinnt in Zeiten, in der erneuerbare Energien politisch als auch wirtschaftlich verstärkt thematisiert werden, eine neue Bedeutung. Doch bevor man sich mit der Bedeutsamkeit der Windkraft auseinandersetzen kann, ist es wichtig, dass man einen groben Einblick über die Geschichte der Windkraft und die Funktionalität einer Windkraftanlage erfährt.

Windenergie – Energieträger der Zukunft?

Geschichte der WindenergieDie Geschichte der Windenergie begann nach schriftlichen Überlieferungen in Form von Windmühlen, die vor 4.000 Jahren errichtet wurden. In Europa wurden die Windmühlen jedoch erstmals im neunten Jahrhundert datiert und im elften Jahrhundert in Frankreich nachgewiesen. Damals wurde die Windenergie zur Verrichtung mechanischer Arbeit wie dem Mahlen von Getreide eingesetzt.

Im Laufe der Zeit nahm die Anzahl der Windmühlen stetig zu, bis sie schließlich in der Hälfte des 19. Jahrhunderts mit bis zu 60.000 Anlagen in Europa ihren Höhepunkt erreichte. Nach der Hochindustrialisierung im Jahre 1880 nahm die Anzahl der Windmühlen, da sie nun durch fossile Kraftquellen ersetzt wurden, vor allem in Deutschland sukzessive ab.

Dies hatte zur Folge, dass in Deutschland zu Beginn des Ersten Weltkrieges etwa 11.000 und im Jahre 1933 nur noch 4.000 bis 5.000 Windmühlen existierten. Erst nachdem die Menschheit die Elektrizität für sich erschlossen hatte, kam der Gedanke der Nutzung der Windenergie zur Stromerzeugung auf.

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Funktionalität einer Windkraftanlage

Hierbei wurde anfänglich das Konzept der Windmühle derart abgeändert, dass zwar nach wie vor kinetische in mechanische Energie umgewandelt, jedoch mithilfe der kinetischen Energie und einem Generator nun elektrischer Strom erzeugt wurde. Aufgrund der Ölkrisen in den 1970er Jahren wurde verstärkt nach alternativen Energieerzeugern geforscht und so die Entwicklung moderner Windkraftanlagen, wie man sie heute kennt, vorangetrieben. Die wichtigsten Bestandteile einer modernen Windkraftanlage sind der Turm, die Rotorblätter, die Gondel, das Getriebe, die Messinstrumente, der Generator sowie die Windrichtungsnachführung.

Die Gondel, die auf dem Turm befestigt ist, beherbergt das Getriebe und den Generator. Während das Getriebe die Drehzahl des Generators auch bei wechselnden Windgeschwindigkeiten konstant hält, wandelt der Generator die Drehbewegung der aerodynamischen Rotorblätter in elektrischen Strom um. Eine solche Anlage ist zur Verbildlichung mit einem Fahrraddynamo vergleichbar. Anders als bei dem Dynamo wird die Windkraftanlage jedoch nicht mit Muskelkraft, sondern mit kinetischer Energie in Form von Wind betrieben. Wichtig ist darüber hinaus die Windrichtungsnachführung, die sich zwischen der Gondel und dem Turm befindet und dafür zuständig ist, dass sich die Rotorblätter ausschließlich in Windrichtung bewegen.

Vorteile & Nachteile der Windenergie

Die Windrichtung wird dabei von einer Windfahne ermittelt, während die Windstärke das sogenannte „Anemometer“, welches eine Wortkreation aus den Begriffen „Anemos“ (deutsch: Wind) und „metron“ (deutsch: Maß) ist, berechnet. Es handelt sich hierbei um eine Messeinrichtung, die aus kleinen Schalen besteht und sich bei zunehmender Windgeschwindigkeit schneller bewegt, um die tatsächliche Geschwindigkeit zu berechnen. Ab einer Windgeschwindigkeit von 90 Kilometer pro Stunde sorgt es weiterhin dafür, dass die Anlage deaktiviert wird, da das Getriebe sonst Schaden nehmen könnte.

Der wohl gewichtigste Vorteil der Windenergie ist, dass sie praktisch unendlich ist und ihre Umwandlung in den elektrischen Strom nahezu keinerlei Schadstoffe erzeugt. Weiterhin benötigt keine Form der Energiegewinnung derart wenig Fläche wie Windkraftanlagen, dessen Investitionskosten sich im Vergleich zu anderen Anlagen relativ schnell amortisieren. Die Errichtung eines Offshore-Windparks bedarf vieler Arbeitskräfte. Mit zunehmenden Projekten zur Gewinnung von Windenergie werden demnach auch weitere Arbeitsplätze geschaffen.

Windkraftbranche schafft viele neue Arbeitsplätze

Zuletzt wurde das vollkommene Potenzial einer Windkraftanlage noch nicht endgültig ausgeschöpft. Experten gehen davon aus, dass die Windenergie mit optimierten Anlagen in Zukunft viel effizienter aufgefangen und umgewandelt werden kann. Und auch wenn die Vorteile die Nachteile überwiegen, ist es doch erwähnenswert, dass Windkraftanlagen keine absolut sichere Energiequelle darstellen. Sie erzeugen nämlich nur elektrischen Strom, sobald eine gewisse Windstärke erreicht wird. Die Errichtung einer entsprechenden Infrastruktur und neuer Offshore-Windparks verschlingt relativ viel Zeit und Geld, weshalb diese vermehrt subventioniert werden müssen.

Sie lassen sich darüber hinaus nur an Küstennähe und Bergen, wo sich allerdings nur wenig bis kaum Industrie angesiedelt hat, effizient platzieren. Abschließend ist die Wirkung von Windkraftanlagen auf die Natur noch nicht komplett erforscht. In den letzten Jahren ist aber deutlich geworden, dass sie den Lebensraum von Vögeln geringfügig beeinträchtigen und zu dem Vogelsterben beitragen. Angesichts des schwindenden Vorkommens an fossilen Brennstoffen sowie der durch ein Kernkraftwerk hervorgerufenen Nuklearkatastrophe in Fukushima steht ein Großteil der Industrienationen hinsichtlich der Energieversorgung vor einem entscheidenden Paradigmenwechsel.

Zunehmende Bedeutung der Windenergie

Vor allem Europa unterstellt ihre Energiepolitik Klimazielen, die international vereinbart worden sind und von der Europäischen Union durchgesetzt werden sollen. Dies erfolge unter anderem mithilfe des sogenannten 20:20:20-Plans. Dieser Plan sieht vor, dass bis zum Jahre 2020 der C02-Ausstoß in der Europäischen Union um 20 Prozent gesenkt und der Anteil der erneuerbaren Energie als auch die Energieeffizienz um 20 Prozent erhöht werden soll. Eines der zentralen Elemente des Plans sieht eine stärkere Zuwendung zur Windkraft, welche durch entsprechende Windkraftanlagen in elektrischen Strom umgewandelt werden und in absehbarer Zeit europäische Haushalte versorgen soll, vor.

Mittlerweile wurden und werden auch zahlreiche Offshore-Windparks errichtet, die die Abhängigkeit von Kernkraft und fossilen Brennstoffen minimieren sollen. So produzierte „alpha ventus“, der erste deutsche Offshore-Windpark an der niedersächsischen Nordseeküste, in dem Jahr 2012 insgesamt 268 Millionen Kilowattstunden.