Windkraftanlage

Wind ist zurzeit die wichtigste nachhaltige Energiequelle. Der Mensch nutzt die Windenergie mindestens seit dem Frühmittelalter, um Korn zu mahlen oder Wasser zu pumpen. Verbunden mit einem Generator lässt sich mit einer Windkraftanlage (WKA) elektrischer Strom erzeugen. Im Jahr 2019 betrug die installierte Leistung in Deutschland 54 Gigawatt, wodurch etwa 20% des Strombedarfs gedeckt wurden. Übrigens zählte die deutsche Windenergiebranche in 2017 etwa 135.000 Beschäftigte, gegenüber 21.000 im Braunkohlebergbau.

Bei der hier ausgestellten Windkraftanlage mit 300 Watt Nennleistung handelt es sich um einen Vertikalläufer, bei der sich der Rotor um die senkrechte Achse dreht. Geringe Lärmentwicklung und Vermeidung von Schlagschatten sind einige der Vorteile gegenüber den für die Stromerzeugung üblichen Horizontalläufern. Allerdings lassen sich Vertikalläufer konstruktionsbedingt bisher nicht so groß wie Horizontalläufer bauen. 

Diese Windkraftanlage kombiniert einen tragflügelförmigen Darrieus-Rotor mit einem tonnenförmigen Savonius-Rotor. Der Darrieus-Rotor nutzt das Tragflächenprinzip wie ein Flugzeug. Durch Drehung des Rotors strömt Wind an seinen Flügeln vorbei. Die so entstehenden Auftriebskräfte machen den Darrieus-Rotor besonders effizient. Leider läuft er nicht von selbst an. Der Savonius-Rotor ist kein Auftriebsläufer, funktioniert dafür aber schon bei geringen Windgeschwindigkeiten gut. Er wird verwendet, um die Windkraftanlage auf Touren zu bringen, bis der Darrieus-Rotor wirksam wird.

Abb. Darrieus-Rotor, kombiniert mit Savinius-Rotor. Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Darrieus-Rotor, M. Göllner. (CC BY-SA 4.0)