Windräder sind allgemeine Bezeichnungen für alle Arten von Mechanismen, bei denen der Wind etwas in Drehung versetzt. Aber, die großen Türme mit ihren riesigen Flügeln, die wir heute fast überall in der Landschaft finden, haben sich als Windräder etabliert. Windkraftanlagen wandeln die Energie des Windes in elektrische Energie um und speisen diese in das Stromnetz ein. Windkraft gehört zu den erneuerbaren Energieen
Woraus besteht eine solche Anlage?
Die markantesten Bestandteile, schon von sehr weither sichtbar, sind der hohe Turm (der von innen begehbar ist) und die "Flügel", die eigentlich Rotorblätter sind. Meist sehen wir 3 Rotorblätter. Das Rotorblatt ist auf einer Welle befestigt, die mit einem Getriebe verbunden ist. Das Getriebe ist geschützt in einem Gehäuse, der Gondel, untergebracht. Die Gondel kann sich auf dem Turm drehen. Eine elektrischer Generator, der mit dem Getriebe verbunden ist, erzeugt aus der mechanischen Energie der Drehbewegung elektrische Energie. Jede Anlage benötigt einen Windgeschwindigkeitsmesser und ein Meßgerät für die Windrichtung (ein "Windrichtungsgeber"). Eine Regelelektronik wertet die Daten dieser zwei Meßgeräte aus.
Warum zeigt das Windrad mal in die eine, dann wieder in die andere Richtung?
Kinder haben sicherlich schon beobachtet, daß die Gondel sich in verschiedene Richtungen drehen kann. Die Ursache dafür ist allein der Wind und seine aktuelle Richtung. Die Rotorblätter müssen immer senkrecht zum Wind ausgerichtet sein, damit die Anlage möglichst viel Energie gewinnen kann. Da aber der Wind aus verschiedenen Richtungen kommen kann, nutzt die Regelelektronik das Signal des Windrichtungsgebers und dreht die gesamte Gondel immer in die richtige Richtung.
Warum dreht sich ein Windrad mal schnell und mal langsam, warum steht ein Windrad still?
Diese Fragen von Kindern sind häufig. Besonders wundern sich Kinder, warum gerade bei sehr starkem Wind, wenn man doch viel Energie gewinnen kann, Windräder plötzlich stillstehen. Die letztere Frage ist ganz einfach zu beantworten: Ist der Wind zu stark, kann die gesamte Anlage schnell kaputt gehen. Die Regelelektronik merkt das und schaltet die Anlage zur Sicherheit ab. Lieber auf etwas Energiegewinnung verzichten, als nach einem Sturm einen Reparaturtrupp losschicken zu müssen. Ist der Wind zu schwach, wird die Anlage ebenfalls abgeschaltet. Manchmal beobachtet man, wie bei ansteigender Windstärke der Rotor mit seiner Drehbewegung beginnt, das kann dann am Anfang sehr langsam sein. Ansonsten gilt, daß die Drehzahl von Rotor und Generator sich der aktuellen Windstärke anpassen muß. Dazu kann die Elektronik auch noch die Stellung der Rotorblätter ändern.
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