Vom Wind zum Strom: Der Energieumwandlungsprozess

Die Umwandlung von Windenergie in elektrischen Strom erfolgt in mehreren Schritten. Zunächst wird die Bewegungsenergie des Windes genutzt, um die Rotorblätter einer Windkraftanlage in Bewegung zu setzen. Diese Rotationsbewegung wird über eine Drehachse auf einen Stromgenerator übertragen. Im Generator findet schließlich die Umwandlung der kinetischen Energie in elektrische Energie statt.

Vocabulary: Kinetische Energie ist die Energie, die ein Körper aufgrund seiner Bewegung besitzt.

Funktionsweise einer Windkraftanlage

Eine moderne Windkraftanlage besteht aus verschiedenen Komponenten, die zusammenwirken, um Wind in Strom umzuwandeln:

• Rotorblätter und Rotornabe fangen die Windenergie ein
• Ein Getriebe wandelt langsame, kraftvolle Umdrehungen in schnelle Umdrehungen um
• Der Generator erzeugt aus den mechanischen Umdrehungen elektrischen Strom
• Ein Anemometer misst die Windgeschwindigkeit
• Der elektrische Regler steuert die An- und Abschaltung der Anlage
• Ein Nachführmotor richtet die Gondel optimal zum Wind aus

Example: Der Generator funktioniert ähnlich wie ein Fahrraddynamo, indem er mechanische Bewegung in elektrischen Strom umwandelt.

Windgeschwindigkeit und Stromerzeugung

Die Leistung einer Windkraftanlage hängt stark von der Windgeschwindigkeit ab. Eine Tabelle zeigt die Auswirkungen verschiedener Windgeschwindigkeiten auf die Funktionsweise einer Windkraftanlage:

• Bei Windstille (0-0,2 m/s) dreht sich die Anlage nicht
• Eine leichte Brise (1,6-3,3 m/s) lässt die Anlage langsam anlaufen
• Bei mäßigem Wind (6,5-7,9 m/s) läuft die Anlage konstant
• Starker Wind (10,8-13,8 m/s) bietet optimale Bedingungen
• Bei Sturm (20,8-24,4 m/s) schaltet sich die Anlage zum Schutz ab

Highlight: Die optimale Windgeschwindigkeit für eine Windkraftanlage liegt zwischen 10,8 und 13,8 m/s.