Das Windkraftwerk
Informationen zur Stromerzeugung durch ein Windkraftwerk
Bei der Energieerzeugung aus Windkraft handelt es sich gewissermaßen um eine kostenfreie Energie, da ihre Nutzung keinerlei externen Energieträgern wie Kohle, Öl oder Gas bedarf. Hierbei beruht das Gewinnungsprinzip nämlich auf der Bewegungsenergie von Luftströmen. Somit stellt die Windenergie, die mittels Windkraftwerken nutzbar gemacht wird, eine umweltschonende Alternative der künftigen Energiegewinnung dar.
Aufbau eines Windkraftwerks
In der Regel besteht eine solche Anlage aus einem 10m - 100m hohen Mast aus Stahl und Beton, an dem eine sogenannte Gondel angebracht ist. Diese bildet Grundrahmen, Träger sowie Verkleidung zur Aufnahme und Befestigung von Getriebe und Generator. Ferner sind neben Rotorblättern und der Rotorwelle auch Steuerfahnen zur Einstellung der Winkel angesichts der jeweiligen Windrichtung montiert.
Funktionsweise
Die kinetische Energie der Windströmung wirkt auf die Rotorblätter und führt so eine Drehbewegung des Rotors herbei. Aus dieser sogenannten Rotationsenergie wird ein Generator gespeist, welcher seinerseits in der ihm üblichen Funktionsweise aus der mechanischen elektrische - und dadurch nutzbare - Energie erzeugt.
Arten
Es gibt zwei verschiedene Arten von Windkraftwerken, das Aufwindkraftwerk und das Fallwindkraftwerk.
Aufwindkraftwerk
Hierbei handelt es sich um Anlagen, die aus einer Kombination von Treibhaus, Kamin und Windrad elektrische Energie erzeugen. Durch ein lichtdurchlässiges Dach auf den Boden auftreffendes kurzwelliges Licht wird in langwellige Wärmestrahlung umgewandelt, welche die umgebende Luft aufheizt, die daraufhin mit hoher Geschwindigkeit innerhalb eines Kamins aufsteigt. Auf ihrem Weg nach oben bewegt der Luftstrom dabei einen Rotor, der wiederum einen Generator antreibt.
Fallwindkraftwerk
Das entgegengesetzte Prinzip findet beim Fallwindkraftwerk Anwendung. Dabei wird die im oberen Teil eines hohen Kamins befindliche Luft mittels zerstäubten Wassertropfen derart abgekühlt, dass sie mit Geschwindigkeiten bis zu 20 Metern pro Sekunde absinkt und auf ihrem Weg nach unten entsprechend positionierte Rotorflächern antreibt, deren mechanische Energie abermals einen Generator speist.
Vor- und Nachteile
Neben des emissionsfreien Betriebs im Rahmen der Energiegewinnung durch Windkraft besticht diese Verfahrensweise vor allem in puncto Platzbedarf und praktischer Rohstoffunabhängigkeit. Zudem gestalten sich auch die Errichtungskosten als vergleichsweise moderat. Nachteilig wirkt sich dagegen außer der Geräuschbelastung für die unmittelbare Umgebung die doch verhältnismäßig hohe Verbauung der Landschaft bei Großprojekten sowie die Beeinträchtigung gewisser Empfängergeräte im Windschatten solcher Anlagen aus (zum Beispiel flackernde Fernseher). Schließlich kann der durch Sonneneinstrahlung und permanent bewegte Rotorblätter erzeugte Schattenwurf eine psychologische Belastung für einen betroffenen Haushalt in der Nähe darstellen (ständiger Hell- Dunkel- Wechsel).
Auswirkungen eines Windkraftwerks auf die Umwelt
Windkraftwerke nutzen die kinetische Energie des Windes zur Stromerzeugung und sind eine wichtige Form der erneuerbaren Energie. Sie haben sowohl positive als auch potenzielle Umweltauswirkungen. Positiv betrachtet produzieren Windkraftwerke im Vergleich zu fossilen Brennstoffen keine Treibhausgasemissionen und tragen somit zur Reduzierung der Klimaauswirkungen bei. Sie nutzen eine saubere und erneuerbare Energiequelle, die unerschöpflich ist.Windkraftwerke benötigen vergleichsweise wenig Fläche im Vergleich zu anderen Energieanlagen und können auf verschiedenen Arten von Land genutzt werden, einschließlich landwirtschaftlicher Flächen.
Jedoch können Windkraftwerke auch gewisse Auswirkungen auf die Umwelt haben. Der Bau von Windturbinen erfordert Materialien und Energie, was Umweltauswirkungen haben kann. Die Standorte für Windkraftwerke können die Vogel- und Fledermausmigration beeinträchtigen, obwohl moderne Technologien versuchen, Kollisionen zu minimieren.
Die Sichtbarkeit von Windkraftanlagen kann das Landschaftsbild beeinflussen und sozialen Widerstand hervorrufen. Die Errichtung von Windkraftwerken kann auch örtliche Ökosysteme beeinflussen und zu Bodenverdichtung führen.
Insgesamt sind Windkraftwerke eine wichtige Komponente der sauberen Energieerzeugung. Während sie einige ökologische Auswirkungen haben können, sind diese dennoch eine nachhaltige Alternative zu fossilen Brennstoffen und tragen zur Reduzierung der Umweltbelastung bei. Eine umfassende Planung und Berücksichtigung von Umweltfaktoren ist jedoch notwendig, um die besten Ergebnisse zu erzielen.