Windenergie

 

Windenergie ist die indirekte Form von Sonnenenergie . Deshalb zählt diese Energieform zu den Erneuerbaren Energien. Es ist die älteste Form der Energie Nutzung, weil es schon im Altertum bekannt war Energie aus der Umwelt zu schöpfen.

 

 

Entstehung der Windenergie

 

Durch lokale Erwärmungsunterschiede bilden sich dabei Zonen unterschiedlichen Luftdrucks, sogenannte Hoch- und Tiefdruckgebiete. Die „Wind“ genannte Luftbewegung entsteht, wenn die Luft vom Hoch- zum Tiefdruckgebiet strömt. Infolge der Erdrotation erfolgt dieser Druckausgleich nicht geradlinig, auf kürzestem Wege, sondern in einer spiralförmigen Bewegung um das Zentrum der jeweiligen Hoch- und Tiefdruckgebiete. Entsprechend weisen die *Isobaren“, wie man die Linien gleichen Luftdrucks auf der Wetterkarte nennt, einen spiralförmig gekrümmten Verlauf auf. Dasselbe gilt für die Wolken der Tiefdruckgebiete, deren Wirbel auf Satellitenfotos gut zu erkennen sind. Der Wind ist strömende Luft in der freien Natur. Ruht die Luftströmung, sprechen wir von Windstille, ist sie sehr heftig, von Sturm. Ein kräftiger Windstoß heißt Böe. Normalerweise ändern sich Windrichtung und Windgeschwindigkeit ständig. Denn ursächlich ist die Windenergie eine Folge der Sonnenenergie: so steigt z.B. über einer von der Sonne erwärmten Landoberfläche auch die Lufttemperatur. Dabei dehnt sich die Luft aus. Über einem daneben befindlichen Meer bleibt die Oberfläche – und damit auch die Luft – kühler. Die so entstehenden Luftdichteschwankungen verursachen Luftdruckunterschiede und diese wiederum erzeugen Luftströmungen. An der Erdoberfläche beginnt ein Wind vom Meer zum Land zu wehen. Nachts kehrt sich die Windrichtung um, weil dann das Wasser wärmer ist als die schneller abkühlende Erdoberfläche.

 

 

Verschiedene Winde und Windsysteme

 

• der Föhn à Der Föhn ist ein warmer, trockener und meist böiger Wind, der – hangabwärtsgerichtet – an der dem Wind abgekehrten Seite von Gebirgen auftritt.



• den Mistral à Starker bis sehr starker Wind, weht über Frankreich rüber zum Mittelmeerraum.



• die Boraà Die Bora ist ein kalter Fallwind an der kroatischen und montenegrinischen Adriaküste. Sie gehören mit zu den stärksten der Welt.



• den Scirocco à ein heißer Wind, weht von Richtung Sahara in Richtung Mittelmeer.

 

Die Troposphäre ist für Nutzung von Windenergie von Interesse. (Troposphäre = unterste Schicht)

Die Prandtl-Schicht und die Ekman-Schicht unterscheiden sich in der Windgeschwindigkeit.

 

 

 

Auswirkungen des Windes auf die Welt

 

Wenn sich die Windenergie so verstärkt, kommt es zu Stürmen in Extremformen zu großen Zerstörungen an Natur und Mensch.

Manche Naturkatastrophen sind zum Teil auch jahreszeitlich bedingt oder treten regelmäßig auf. Nur in Einzelfällen treten diese Arten von Katastrophen auch an anderen Orten auf.

 

 

 

 

 

Nutzung der Windenergie

 

Schon seit Jahrhunderten wird die Windenergie von Menschen genutzt. Früher hauptsächlich zur Bewegung von Segelschiffen und Ballons. Zum anderen wurde sie auch für Windmühlen und Wasserpumpen verwendet. Die Windmühlen wurden verbessert und es wurden Windenergieanlagen errichtet. Seit den Ölkrisen in den 70er Jahren wird nach neuen Energiequellen geforscht und es wurden auch modernere Windanlagen entwickelt.

 

Anwendungen der Windenergie:

• Segelschiffe



• Windsurfen, Kitesailing, Strandsegeln



• Ballons



• Drachen



• Segelflugzeuge

 

 

 

 

Förderung der Windenergie

 

In vielen Ländern wird die Windenergie durch verschiedene Systeme gefördert.

 

• Zum einen gibt es die Steuergutschrift bei denen bekommt die Windanlagen die Steuern gutgeschrieben . Dieses System findet man hauptsächlich in den USA vor.



• Ein weiteres System ist das Quoten- oder Ausschreibungsmodel bei dem der Staat festlegt, dass er z.B. 10% des gesamten Energieaufkommens des Landes durch Windenergie befriedigen will. Dafür stellt er staatliche Gelder zur Verfügung und schreibt den Bau der Windanlagen öffentlich aus. Dies wird z.B. in Großbritannien und Italienverwendet.



• Zum anderen gibt es noch das Mindestpreissystem. Bei diesem System bekommt der Betreiber der Windanlagen seine Aufwandskosten zurück, da es sich ja ansonsten nicht für ihn lohnen würde, wenn er sogar noch was dazu zahlen müsste. Das System wird in Deutschland, Spanien, Österreich, Frankreich, Portugal und Griechenland verwendet.

 

 

 

Aufbau eines Windrades

 

Eine Windenergieanlage besteht im Wesentlichen aus einer Rotornabe und Rotorblättern, einer Gondel, die den Generator und häufig ein Getriebe beherbergt. Sie ist drehbar auf einem Hohlturm gelagert, dessen Fundament die notwendige Standsicherheit gibt. Dazu kommen die Überwachungs-, Regel- und Steuerungssysteme sowie die Netzanschlusstechnik in der Maschinengondel und im Fuß des Turmes oder außerhalb.