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über Windkraft


Wenn auch Sie ein Thema haben, über das Sie hier gerne eine kurze Abhandlung lesen würden, oder wenn Sie selber Lust haben einen Beitrag zu schreiben, dann schicken Sie diesen bitte an info@windparkwaldhausen.de.

Windkraft im Ostalbkreis

Im gesamten Ostalbkreis werden derzeit viele neue Windräder gebaut, deren Stromgewinnung wird in wenigen Jahren, wenn alle Windräder stehen, die dreifache Menge erreicht haben, wie derzeit. Es werden dann mehr als 200 MW Strom erzeugt. Im Augenblick (Anfang 2017) stehen im Ostalbkreis 92 Windräder. 37 weitere sollen in nächster Zeit gebaut werden.

Energiewende

Nach der Atomkraft-Katastrophe in Fukushima im Jahr 2011, ist Deutschland endlich so weit um eine Energiewende einzuleiten. Es wird jetzt sehr viel Wert auf Regenerative Energiequellen gelegt. Der Ausstieg aus der Kernenergie in Deutschland, die auch hierzulande nicht sicher beherrschbar ist, dauert zwar noch einige Jahre, ist aber bereits beschlossen. Mittlerweile haben auch die großen Energiekonzerne eingesehen, dass auch sie ihren Beitrag zur Energiewende beisteuern müssen und daher investieren sie auch kräftig in Regenerative Energieerzeugung zum Beispiel durch Windkraftanlagen. So hat zum Beispiel die EnBW im Herbst 2015 den Windpark Baltic 2 in Betrieb genommen. Durch diesen Offshore-Windpark können rund 340000 Haushalte mit Strom versorgt werden.

Infraschall

Bei den Unbelehrbaren Windkraftgegner hört man häufig, dass Windkraftanlagen Gesundheitsschädlichen Infraschall erzeugen. Dazu sollte man sich zuerst einmal im Klaren darüber werden, dass alles was sich irgendwie bewegt, Infraschall erzeugt. Also nicht nur Windkraftanlagen erzeugen Infraschall, sondern auch zum Beispiel eine Waschmaschine, ein Auto oder auch nur, wenn ich die Türe zuschlage. Infraschall bezeichnet einen Schall, der vom Menschen nicht gehört werden kann, da er unterhalb der vom Menschen hörbaren Frequenzen ist. Der Mensch hört Töne in etwa von 20 Hertz bis etwa 20000 Hertz (im Alter nimmt der Bereich sogar noch ab). Infraschall liegt also bei einer Frequenz von unter 20 Hertz.
Zwischen 2013 und 2015 wurde durch die Landesanstalt für Umwelt, Messung und Naturschutz Baden-Württemberg eine Studie hierzu durchgeführt. Das Ergebnis zeigt deutlich, dass es überall Infraschall gibt und dass dieser nicht vermehrt in der Nähe von Windkraftanlagen auftritt.
Näheres unter:
http://www.baden-wuerttemberg.de/de/service/presse/pressemitteilung/pid/windkraft-hat-keinen-relevanten-einfluss-auf-infraschall/
und:
http://www4.lubw.baden-wuerttemberg.de/servlet/is/257896/

Verständnis

Im Ostalbkreis und in der gesamten Umgebung sollen in naher Zukunft mehrere Windräder gebaut werden. Mittlerweile genießt Windkraft in der Bevölkerung einen großen Rückhalt. Natürlich gibt es auch Windkraftgegner, das sind doch Leute die sich das überhaupt nicht überlegt haben. Gegen ein Bauvorhaben kann man sein, aber gegen Windkraft zu sein heißt doch, dass man sich nicht überlegt hat, woher man zukünftig seinen Strom bekommt. Natürlich hat sich die Technik, insbesondere der Wirkungsgrad, der Windkraft geändert, dies ist ein ständiger Weiterentwicklungsprozess, so dass die Windräder heutzutage deutlich mehr Leistung erbringen als vergleichbare Windräder vor 10 Jahren. Es wird nicht nur danach geschaut, dass sich die Windkraftanlagen gut mit den benachbarten Menschen vertragen, es wird auch sehr viel Wert darauf gelegt, dass der Natur und Tierschutz nicht zu kurz kommt.

Kennzeichnung/Befeuerung von Windkraftanlagen

Windkraftanlagen stellen ein Hindernis für den Flugverkehr dar, genau so wie Türme, Schornsteine oder hohe Gebäude und müssen deshalb entsprechend gekennzeichnet werden. Je nach Höhe gibt es Unterschiedliche Kennzeichnungen.
Die Windräder in Waldhausen fallen in den Bereich bis 150 Meter Höhe (Erdboden bis Blattspitze).

Es gibt unterschiede zwischen der Tag- und Nacht-Kennzeichnung.

Für die Tag Kennzeichnung reichen farbige Markierungen an den Rotorblättern, man findet aber auch eine Befeuerung. Die farbliche Kennzeichnung der Rotorblätter wird durch zwei rote (je 6m lange) Markierungen an den Rotorblattenden gemacht. Wenn die Windkraftanlage auch Tags über Befeuert wird, geschieht dies durch ein weißes Blitzlicht.

Für die Nacht Kennzeichnung wird die Windkraftanlage durch ein rotes Blinklicht (doppelt) befeuert.
Die Blinkfrequenz:
1s hell
0,5 s dunkel
1s hell
1,5 s dunkel
Windpraknachtbefeuerung
Das Blinklicht ist doppelt, damit auch bei vorbeiziehendem Rotor immer eines sichtbar ist. Bei Windparkanlagen ist eine Synchronisation möglich, da dies vom Betrachter beruhigend empfunden wird, im Gegensatz zu einen „wilden" durcheinander „geblinke".


Windpark Waldhausen bei Nacht Windpark Waldhausen bei Nacht

Bild von Frieda

Vergleich (Energie / Schadstoffbelastung / Gefährlichkeit)

Kohle:
Kohlekraftwerke sind die Luftverschmutzer Nummer eins. Bei der Erzeugung von nur 1kW/h entstehen ca. 1000g CO2. Somit tragen Kohlekraftwerke erheblich zur Klimaerwärmung bei. Die Nähere Umgebung liegt zudem ständig unter einer Rußschicht (an Wäsche aufhängen im Freien ist dort nicht zu denken).
Eine Gefahr geht nicht direkt von Kohlekraftwerken aus.

Kernkraft:
Kernkraftwerke sind zwar keine Luftverschmutzer und tragen somit auch nicht zur Klimaerwärmung bei, aber Kernkraft ist, auch in Deutschland, nicht sicher beherrschbar und stellt somit eine direkte Gefahr, nicht nur für die nähere Umgebung, dar. Es vergeht kaum eine Woche, in der nicht in einem Kernkraftwerk ein Störfall gemeldet wird. Lassen Sie sich nicht davon täuschen, dass es immer heißt "eine Gefahr für die Bevölkerung bestand nicht", so hieß es auch in Tschernobyl.

Windkraft:
Windkraftanlagen sind keine Luftverschmutzer und es geht auch keinerlei Gefahr von Windrädern aus.

Wasserkraft:
Wasserkraftanlagen sind keine Luftverschmutzer und es geht auch keine Gefahr von ihnen aus.

Sonnenenergie:
Solarzellen sind keine Luftverschmutzer und es geht auch keinerlei Gefahr von Solarzellen aus.

Warum stehen bei Windstille die Rotorblätter so merkwürdig?

Bei Windstille stehen die Rotorblätter so wie unten im Bild gut zu sehen ist. Es sieht so aus, als ob sie so bei Wind nicht anfangen können sich zu drehen, da sie dem Wind ja keinen Widerstand entgegensetzten. Allerdings ist es bei modernen Windrädern so, dass die Rotorblätter geformt sind wie die Tragflächen von Flugzeugen. Dadurch reicht weniger Wind aus, um das Windrad anlaufen zu lassen, da der Wind, der jetzt über das Rotorblatt strömt, auf der einen Seite einen Überdruck erzeugt, wodurch das Rotorblatt anfängt sich zu bewegen.

Die Geschichte der Windkraft

Windenergie wurde bereits vor 10000 Jahren in der Kupfersteinzeit bei der Gewinnung von Kupfer verwendet. Bereits seit über 3000 Jahren wird der Wind genutzt um Schiffe voran zu treiben. Die ältesten "normalen" Windmühlen wurden in Persien, vor ca. 2500 Jahren zum Getreidemahlen verwendet. In Europa werden Windmühlen erst seit ca. 800 Jahren eingesetzt. Am Grundprinzip hat sich bis heute nichts geändert. Damals wurden neue Technologien gesucht, da der Hand-Betrieb sehr mühsam war und es einen Mangel an Arbeitskräften gab. Die Windmühlen wurden fortlaufend verbessert und dann auch zum Wasserpumpen und Sägen verwendet. Vor ca. 200 Jahren wurde dann in Amerika die Westernmill zum Wasserpumpen eingesetzt. Diese Windmühlen konnten sich erstmals selbstständig in den Wind drehen und wurden bei Sturm automatisch aus dem Wind gedreht. Als auch in dieser Zeit (19. Jahrhundert) die Nutzung des elektrischen Stromes begann, wurden auch schon die ersten Generatoren durch Windräder angetrieben. Poul La Cour, ein Däne, errichtete als einer der ersten 1891 eine Versuchsanlage. Er hat die Grundlagen der Technik erforscht. Bereits 1908, wurden über 70 von im konzipierte Anlagen, in Dänemark eingesetzt, um abgelegene Siedlungen mit Strom zu versorgen. 1925 wurde der Savonius-Rotor von Sigurd J. Savonius (Finnland) erfunden. Und im Jahre 1931 erfand der Franzosen George Darrieus den Darrieus-Rotor. Auch in Deutschland wurden Versuche mit Windkraftanlagen gemacht, wobei man hier erst 1978 so "richtig" loslegte. Es entstand eine Gross-Wind-Anlage bei Marne. Sie war lange die größte Anlage der Welt und hatte eine Nabenhöhe von 100 Meter und einen zweiblatt Rotor mit 100 Meter Durchmesser, die Leistung betrug 3MW. Allerdings waren Materialprobleme der Grund für den Misserfolg dieser Anlage, aber es wurden viele wertvolle Erfahrungen im Betrieb mit Großanlagen gesammelt. Der erste Windpark in Deutschland hatte 30 kleine Anlagen und wurde 1988 errichtet. Mit dem Stromeinspeisungsgesetzt von 1991 begann der Boom der Windenergie in Deutschland und die Technik wurde fortlaufend weiterentwickelt. Die Anlagen haben heute, bei gleicher Größe, eine höhere Leistungsausbeute. Die Derzeit (2007) größte Anlage mit einer Nabenhöhe von 160 Meter, einem Rotordurchmesser von 90 Meter und einer Leistung von 2,5 MW steht in Laasow. Die Leistungsstärkste (2007) kommt von der Firma Enercon und hat eine Leistung von 6MW.

Gibt es eine Lärmbelästigung durch Windräder?

Nein. Natürlich entstehen beim Betrieb einer Windkraftanlage Geräusche. Diese kamen früher häufig vom Getriebe, bei modernen Anlagen ist das Maschinenhaus (Generator und Getriebe) Schallisoliert, so dass man dort auch am Turmfuss "nur" Windgeräusche hört. Das "Hauptgeräusch", das man hört, ist der Wind, vor allem an den Rotorblattspitzen, da diese sich mit hohen Geschwindigkeiten bewegen. Allerdings ist das Geräusch meist bereits in 300 Meter Entfernung, sicher aber in 500 Meter, praktisch nicht mehr wahrnehmbar. Der gesetzliche vorgeschriebene Grenzwert von 45 dB(A) wird oft schon in 300 Meter Entfernung erreicht. Zum Vergleich, eine normale Unterhaltung hat etwa 50 dB(A) und ein Fernseher auf Zimmerlautstärke etwa 60 dB(A).
Speziell in Waldhausen sind die Windräder auch in unmittelbarer Nähe nicht zu hören, da direkt neben den Windrädern, also zwischen Waldhausen und den Windräder, die Autobahn A7 verläuft, deren Geräusche (natürlich die der Autos) sind in Waldhausen auch Nachts, wenn wenig Verkehr herrscht deutlich hörbar.

Aus Wind wird Strom

Leistungsstarke Windanlagen werden mit dem Ziel der Stromerzeugung errichtet. Die Windkraftanlage nimmt eine Umwandlung von Energieformen vor, nämlich Windenergie in elektrische Energie. Diese wird anschließend in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Um das überhaupt möglich zu machen, wird also ausreichende Windenergie benötigt. Hierbei werden kinetische Kräfte wirksam, das heißt Kräfte, die auf einer Bewegung beruhen. Die kinetische Windenergie versetzt den montierten Rotor in eine drehende Bewegung, welche man an einen Generator weiterleitet. Dort erfolgt dann auch die Umwandlung der Energie in elektrischen Strom. Die Leistung einer einzelnen Windenergieanlagen beläuft sich auf bis zu 2 MW (in Waldhausen), es gibt derzeit bereits auch schon Anlagen mit bis zu 6MW Leistung. Die technischen Weiterentwicklungen dauern aber fortlaufend an. Diese Form der Energiegewinnung hat einen positiven Einfluss auf den Treibhauseffekt. Man unterteilt die elektrische Ausrüstung in Generator, Netzeinspeisungssystem sowie ins Steuer- und Überwachungssystem des Anlagebetriebes. Bei drehzahlstarren Anlagen ist der Generator, zum Teil mit einem Spannungsanpassendem Zwischentransformator, unmittelbar ans öffentliche Stromnetz gebunden. Auch läuft er mit Netzfrequenz. Bei zeitnahen, drehzahlvariablen Synchrongeneratoranlagen schwanken stets Frequenz und Betrag des vom Generator erzeugten Wechselstromes. Daher wandelt man ihn mittels eines Gleichrichters in Gleichstrom um, filtert ihn und formt ihn in einem Wechselrichter in Wechselstrom zurück. Der Asynchrongenerator benötigt zur Blindleistungskompensation eine parallel zum Generator geschaltete Vorrichtung. Zuletzt wird die Spannung aufs Netzanschlussniveau, bei beiden Generatorvarianten, transformiert und die Windenergieanlage an das Stromnetz mit einer den eingespeisten Strom bestimmenden Messeinrichtung angeschlossen. Neuere Anlagen verhindern zudem den 'Stromüberlauf', also dass mehr Leistung eingespeist als abgenommen wird.

Verschiedene Bauformen

Bei Windkraftanlagen werden diverse Bauformen unterschieden. Zum einen gibt es Mini-Windkraftanlagen auf Dächern. Im Unterschied zu den großen Windenergieanlagen mit Rotorblättern sind diese für Privatpersonen zugänglich. Die Hausbesitzer können die Windkraftanlage auf ihrem Dach befestigen. Sie ist etwa so groß wie eine Satellitenschüssel. Der Vorteil besteht darin, dass sie mittels der gebogenen Spiral-Flügel einen verhältnismäßig hohen Wirkungsgrad erzielen kann. Mit ihrer Energie ist beispielsweise ein Waschmaschinenbetrieb möglich.
Bei der Bauweise der großen Windenergieanlagen wird auf Rotorblätter gesetzt. Moderne Modelle bestehen aus Kunststoff, der glasfaserverstärkt ist. Sie werden anhand einer Halbschalen-Sandwich-Bauweise im Inneren produziert, wobei Holme oder Stege zur Versteifung eingesetzt werden. Teilweise werden auch Kohlenstofffasern verwendet. Heutzutage dominieren bei Windkraftanlagen horizontale Rotationsachsen. Hier richtet man den Rotor an der Windrichtung aus. Man unterscheidet Luvläufer von Leeläufern. Bei Luvläufern befindet sich der Rotor auf der Turmseite, die dem Wind zugewandt ist; bei letzterem auf der windabgewandten Seite. Leeläufer sind vorteilhaft für Kleinanlagen, da er eine Windnachführung unnötig macht. Automatisch dreht der Wind den Rotor in die richtige Richtung. Zudem ist die Gefahr geringer, dass die Rotorblätter den Turm berühren. Bei Großanlagen dominieren sie wegen unsteten Rotordrehzahlen nicht, da mechanische Schwingungserscheinungen sowie elektrische Schwankungen entstehen. Dies geschieht, wenn das Rotorblatt den Turmwindschatten passiert und somit der Antriebsdrehmoment kurz schwankt. Bei vertikalen Rotationsachsen werden Savonius- und Darrieus-Rotoren differenziert (es gibt auch Mischformen dieser beiden). Obwohl sie, mit Ausnahme von Windgeschwindigkeitsmessgeräten beim Savonius-Rotor, konstruktive Vorteile aufweisen, sind sie wenig verbreitet. Ursache ist einerseits das Betriebsverhalten, da der Darrieus-Rotor beispielsweise keinen Selbstanlauf aufweist. Zudem ist der Wirkungsgrad gering. Allerdings ist der Wartungsaufwand sehr gering und auch bei Sturm müssen sie nicht abgeschaltet werden. Beispiele für Kleinanlagen finden Sie unter:

Der Turm

Zunächst ist der Turm als technisches, schwer belastbares Bauteil anzusehen. Auf ihm lagert das Maschinenhaus, welches ca. 66 Tonnen wiegt (bei den Anlagen in Waldhausen). Er besteht (in Waldhausen) aus 5 Teilen, die je 20 Meter lang sind. Der Durchmesser beträgt 4.3 Meter und die Wandstärke 4cm. Unter jeglichen Betriebsbedingungen muss der Turm den Gondelschwingungen sowie den Windkräften standhalten. Bei der Turmberechnung orientiert man sich an der geplanten Betriebsdauer der Anlage. Läuft diese ab, können die bestehenden Türme gewöhnlich nicht als Träger für neuere Anlagegenerationen eingesetzt werden. Der ausschlaggebende Faktor für den Ertrag einer Windkraftanlage stellt die Turmhöhe dar. Turbulenzen werden häufig durch die Rauheit des Bodens verursacht. Dabei spielen die Aspekte Flora und Bebauung eine Rolle. In höheren Gefilden kommt es zur Verringerung dieser Turbulenzen. Folglich weht der Wind gleichmäßiger und stärker. In Küstenstandorten können bereits verhältnismäßig kleine Türme ausreichend sein. Im Binnenland kommt es dafür aber zur Errichtung größerer Türme. Diese werden prinzipiell im Inneren des Turmes mittels einer Leiter bestiegen. Häufig gibt es zusätzlich eine Materialwinde, die den Ersatzteiltransport erleichtert. Kleinere Türme haben außen eine Leiter angebracht. Somit kann eine schlankere Form des Turmes erzielt werden, da der Innenraum nicht zugänglich sein muss. Neben den Turmkonstruktionen werden aber auch Gittermasten bei Windenergieanlagen eingesetzt. Meist werden sie am Aufstellort aus Einzelteilen zusammengesetzt, weshalb sehr hohe Konstruktionen möglich sind. Im Gegensatz zu Turmanlagen können demontierte Gittermasten gegebenenfalls an einem anderen Standort wieder aufgebaut werden. Eine Weiterverwendung ist hier also machbar und durchaus gängig. Natürlich ist sie lediglich bei gut erhaltenden Konstruktionen sinnvoll.

Sind Windkraftanlagen für Vögel gefährlich?

Nein! Vögel sehen Windkraftanlagen und können so diese auch als Hindernis einstufen. Nicht sichtbare Hindernisse sind gefährlich, also zum Beispiel verglaste Buswartehäuschen, verspiegelte Glasfassaden von Häuser, aber auch „normale" Fensterscheiben können von Vögeln nicht als Hindernis erkannt werden. Bei verspiegelten Fassaden täuscht die Verspiegelung dem Vogel einen freien Weg vor. Es gibt auch Berichte darüber, dass in unmittelbarer Nachbarschaft die Zahl der Vögel zugenommen hat, da diese sich sehr gut mit den Windrädern arrangieren können. Natürlich gibt es auch Vögel, die gegen Windräder fliegen und umkommen, dies tritt aber nicht vermehrt bei Windrädern auf. Der BUND rechnet mit 0,5 toten Vögeln pro Jahr und Anlage, zum Vergleich, im Strassenverkehr sterben ca. 5 Millionen pro Jahr und an Hochspannungsmasten sterben auch ca. 5 Millionen Vögel pro Jahr.

Größter Offshore-Windpark der Welt

Im September 2010 wurde etwa 12km vor der englischen Küste, der derzeit größte Offshore-Windpark (auf offener See) eröffnet.  Durch den Windpark Thanet können etwa 200000 Haushalte mit Strom versorgt werden. Die Türme der Windräder ragen etwa 115 Meter aus dem Wasser, dieses hat dort in der Nordsee eine Tiefe von bis zu 25 Meter.  Sie haben eine Nennleistung von 3MW, es handelt sich um Vestas V90 mit einem Rotordurchmesser von 90 Meter. Im Vergleich dazu, wirkt der deutsche Windpark vor Borkum mit seinen 12 Anlagen eher klein. Zurzeit wird in Englischen Offshore-Windparks mehr Energie erzeugt, als in allen anderen Offshore-Windparks der Welt zusammen. Dies wird sicher noch weiter ausgebaut, da die Stromkonzerne rund um England noch weitere Milliarden in Offshore-Windparks investieren wollen.

Werden Windräder ausgeschaltet, wenn genug Strom im Netz ist?

Ich höre immer wieder, dass die Windräder nur laufen, wenn zusätzlicher Strom gebraucht wird. Oder anders herum, wenn genug Strom im Netz ist, werden die Windkraftanlagen ausgeschaltet. Stimmt das?

  • Nein! Es gilt das EEG, genauer das „Gesetz über den Vorrang der Erneuerbaren Energien", kurz EEG oder Erneuerbare Energien Gesetz. Dieses Gesetz verlangt, dass Strom aus Windkraft- und z. B. Photovoltaikanlagen vorrangig dem aus fossilen Energieträgern erzeugten Strom vom Netzbetreiber abzunehmen ist. In einzelnen Fällen kann es vorkommen, dass nicht die volle Kapazität des erzeugten Stroms in das Netz eingespeist werden kann. Dies geschieht jedoch allenfalls in Gebieten Norddeutschlands mit sehr hohem Anteil an Windkraft bzw. Photovoltaik, wo relativ schwache Energieversorgungsnetze im Vergleich zu industriellen Ballungszentren im Süden der Republik zur Verfügung stehen. Diese Antwort wurde mir von www.uhl-windkraft.de/ auf Anfrage zur Verfügung gestellt.
     

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