Geschichte der Windenergie
Seit mindest 1300 Jahren erfolgt die Anwendung der Windkraft zum Antrieb von Getreide-, Öl-, Säge- oder Kreidemühlen. Windräder wurden auch in Hammer- und Wasserschöpfwerken, oder zur Bodenentwässerung angewendet.
Ab dem 7. Jahrhundert unserer Zeitrechnung dominierten im Orient Windräder mit vertikaler Drehachse. Ab dem 12. Jahrhundert verbreiteten sich in Europa Windmühlen mit horizontaler Drehachse.
Mit der Industralisierung wurden die Windmühlen im 18.-19. Jahrhundert durch Dampfmaschinen und Motoren allmählich verdrängt.
Bereits Ende des 19. Jahrhunderts wurde die Windkraft (in Dänemark) zur Stromversorgung ländlicher Gebiete genutzt.
Die Anwendung der Windkraft entwickelte sich in den zwei letzten Jahrzehnten in Deutschland, aber auch in anderen vielen europäischen und nicht europäischen Ländern erheblich.Gleichzeitig entstand einen öffentlichen Gedankenaustausch bezüglich der technischen, wirtschaftlichen, energie- und umweltpolitischen Vor- bzw. Nachteile der Windenergie.
Nutzungsmöglichkeiten Windenergie
Die Nutzung der Windkraft gehört zu der umweltfreundlichen und unerschöpflichen Form der Energiegewinnung.Windkraftanlagen benötigen weder die Zufuhr von Brennstoffen noch stoßen während des Betriebes Treibhausgase aus.Windräder sind technisch hochentwickelte Industrieanlagen und beeinflussen die Umgebung. Aus diesem Grunde ruft ihre Anwendung nicht nur Begeisterung hervor, sondern auch Kritik und Fragen.
Die Energie, die mittels einer Windkraftanlage als Drehbewegung der Rotorwelle angeboten wird, lässt sich in der Regel über vier Wege eingesetzt:
zum Antrieb von
- Elektrogeneratoren
- mechanischen Wärmequirlen
- mechanischen Wärmepumpen
- mechanischen Wasser-, Öl- oder Luftpumpen
Auf dem ersten Weg ist es möglich, den vom Generator hergestellten Strom als elektrische Energie in einer Batterie (genauer: Akkumulator) zu sammeln. Indirekt kann man die Rotationsenergie auch über ein Schwungrad speichern. Dieses wird erst bei zeitverzögertem Bedarf zum Antrieb eines Generators angewendet.
Auf dem zweiten Weg wird die Rotationsenergie mit Hilfe eines mechanischen Quirls in Wärmeenergie umgewandelt. Der Quirl erhitzt durch Widerstandsreibung Wasser, das dann als Wärmespeicher genutzt wird.
Auf dem dritten Weg wird durch die Welle der Windkraftanlage eine mechanische Wärmepumpe getrieben. Die Bewegungsenergie lässt sich mit der Wärmepumpe über ein verdampfendes Kältemittel in Wärmeenergie übertragen. Diese Energie ist es möglich, in verschiedener Form zu speicheren oder direkt zu nutzen.
Durch den vierten Weg kann man die vorhandene Energie über ein Medium in potentieller Energie speichern: zum Beispiel als Druckluft im Kompressorbehälter oder als Wasserreservoir in einem Wasserturm.
Windkraft
Seitdem Stichwörter wie Klimakollaps, Treibhauseffekt und Ozonloch immer öfter in den Medien verwendet werden, interessieren sich immer mehr Verbraucher für das Thema alternative Energiegewinnung, wie zum Beispiel die Gewinnung von Strom durch Wind. Dieses Verfahren klingt zwar einfach, ist aber recht kompliziert. Die Windanlagen, die von weither sichtbar sind, entziehen dem Wind seine kinetische Energie.
Schon seit langem werden Mäste mit drei Flügeln statt „Einflüglern“ eingesetzt. Des weiteren hat sich nicht nur die Leistung der Anlagen stark verbessert, sondern auch ihre optische Erscheinung. Höhen von 100 Metern und mehr sind keien Seltenheit mehr. Wie ergiebig eine Anlage ist, wird in erster Linie von der Windgeschwindigkeit bestimmt. Nach geringer Leistung beim Anlaufen der Rotoren, steigert sich die Effizienz proportionell zum Wind. Wenn die Windgeschwindigkeit einen bestimmten Wert übersteigt, schaltet die Anlage aus Sicherheitsgründen automatisch ab.
Neben ihren vielen Vorteilen bringen Windkraftanlagen auch einen ins Auge stechendes Nachteil mit sich. Das offensichtliche Problem ist die Verschandelung der Landschaft.
Um diesen und anderen Argumenten entgegenzuwirken, führen die Befürworter eine sorgfältige Planung der Anlagen durch. Durch eine woglbedachte Wahl des Standortes kann vermieden werden, dass Landschaft und Vögel zu sehr unter dem „Eindringen“ der „Riesenspargeln“ in die Natur leiden. Deswegen werden die Anlagen durch optische Innovationen, zum Beispiel matte, nicht reflektierende Farben verschönert. Zugleich wurde ihre Form schalltechnisch so verbessert, dass der gefürchtete „Diskoeffekt“ nicht mehr auftritt.
Wer die Windenergie im Privathaushalt nutzt, schont zwar die Umwelt, dafür muss er aber tief in seine Taschen greifen. Windkraft wird zwar günstig hergestellt, doch die Preise, die der Endverbraucher zahlt, sind wesentlich höher, als für den klassischen Strom. Das ist so, weil die alternativen Anbieter den Energiekonzernen hohe Netznutzungskosten zahlen müssen. Diese sind durch ihre Monopolstelung in der Lage die Preise zu modifizieren.
Trotzdem nutzen immer mehr Menschen die Windenergie. Schon jetzt machen alternative Energien 2,3 % der Stromrechnung aus. Der Anteil der Windenergie beträgt 65 %, Tendenz steigend.