Windrad-Counter Austria: 1451 Windräder | 4028 MW | 2.65 Mio Haushalte versorgt

Offene Windrad-Gondel

Wie funktioniert ein Windrad?

Aus Bewegungsenergie wird elektrische Energie

Illustration: Aus Bewegungsenergie wird elektrische Energie

Vereinfacht gesagt entnimmt ein Windrad über den Rotor dem wehenden Wind die Energie. Der Wind versetzt den Rotor in Drehung – die „Dreh-Energie“ wird dann mit Hilfe eines Generators, ähnlich wie bei einem Fahrraddynamo, in Strom umgewandelt. Von dort aus geht die elektrische Energie ins Stromnetz. Die Höhe der Anlage ist dabei sehr wichtig: Je weiter oben sich die Rotorblätter drehen, desto gleichmäßiger weht der Wind und desto mehr Strom kann erzeugt werden.

Größere Anlagen – effizienterer Windertrag

In den unteren, bodennahen Schichten ist die Luft sehr turbulent, auch wegen der vielen Hindernisse (Häuser, Bäume,…). Daher baut man Windräder möglichst hoch, denn weiter oben bläst der Wind konstant und gleichmäßig. Mit jedem Meter, den ein Windrad höher gebaut wird, steigt der Stromertrag um 1 %. Zusätzlich steigt der Ertrag mit einer Verdoppelung der Flügellänge um das Vierfache. Die doppelte Windgeschwindigkeit erzeugt den achtfachen Ertrag.

Obwohl Windkraftanlagen High-Tech Produkte sind, ist die Produktion und Errichtung heute in kürzester Zeit möglich – bei niedrigem Energieverbrauch. So wird die Energie, die für Produktion und Errichtung einer Anlage notwendig ist, innerhalb von 2,5 bis 13 Monaten vom Windrad selbst erzeugt. Man spricht von energetischer Amortisation.

Windradtypen

Im Grunde haben sich heute zwei verschiede Windradtypen durchgesetzt. Ähnlich wie bei den PKWs, wo die Technik des Diesel- und des Bezinmotors nebeneinander existieren, gibt es auch bei den Windrädern zwei verschiedene technische Ansätze (mit und ohne Getriebe).

Getriebelose Anlage

Illustration: Getriebelose Anlage

Hier sitzt der Generator gleich am Rotor. Er dreht sich ebenso schnell wie der Rotor und muss daher sehr groß angelegt sein. Ähnlich einem Fahrraddynamo erzeugt er aus der Drehbewegung elektrischen Strom.

Anlage mit Getriebe

Illustration: Anlage mit Getriebe

Bei einer Anlage mit Getriebe sitzt zwischen dem Rotor und dem Generator das Getriebe. Dadurch kann der Generator kleiner sein und er dreht sich schneller als der Rotor – und das gleich bis zu 100-mal so schnell.

Elektrische Produktion

Ein Windrad kann einen ganzen Ort versorgen. Ein modernes 7 Megawatt Windkraftwerk liefert pro Jahr genug Strom für 5.200 Haushalte. In einer Lebenszeit von (mindestens) 20 Jahren kann so eine Anlage rund 360 Gigawattstunden Strom erzeugen.

Wenn man sich das ausrechnet, kommt man auf ungefähr 2.600 sogenannter Volllaststunden pro Jahr. Das heißt, eine Windkraftanlage erzeugt pro Jahr soviel Strom wie wenn sie ca. 2.600 Stunden durchgehend unter voller Last („Volllast“) laufen würde. Natürlich ist das aber nicht der Fall. Eine Windkraftanlage erzeugt dann Strom, wenn der Wind weht und er gratis die Windkraftanlage antreibt. Das heißt, eine Volllaststunde ist nur eine ungefähre Größe um einschätzen zu können, wie viel eine Anlage pro Jahr ungefähr läuft. Ein Beispiel: jede Österreicherin, jeder Österreicher fährt pro Jahr im Durchschnitt 20.000 Kilometer mit dem Auto. Natürlich steigen Herr und Frau Österreicher:in nicht am 1. Jänner ins Auto und fahren los bis sie die 20.000 km erreicht haben sondern fahren diese Strecke während eines Jahres. So verhält es sich auch mit der Windkraftanlage – sie „fährt“ nicht 2.600 Stunden pro Jahr sondern wesentlich mehr. Nur eben nicht unter „Volllast“ das heißt mit ihrer ganzen Kraft von 7 Megawatt, sondern nur mit „Teillast“, so stark der Wind eben bläst (und die Anlage den Wind nutzen kann). Über das ganze Jahr gesehen gibt es eigentlich keinen Tag an dem ein Windrad keinen Strom erzeugt. Zählt man alle Stillstandzeiten zusammen, dann dreht sich ein Windrad an 95 % aller Tage des Jahres.

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