Windkraft

Windkraft ist die Erzeugung von Elektrizität aus der kinetischen Energie des Windes durch den Einsatz von Windturbinen. Die Rotorblätter fangen den Wind ein, setzen Nabe und Antrieb in Drehung, woraufhin ein Generator angetrieben wird. Die Leistung hängt von der Windgeschwindigkeit und dem Turbinen-Design ab; das Betz-Gesetz beschreibt einen theoretischen Maximalwirkungsgrad von rund 59 Prozent bei der Umwandlung von Windenergie in nutzbare Leistung.

Moderne Turbinen werden an Land oder auf See installiert. Eine typische Einheit umfasst Rotorblätter, eine Gondel mit Getriebe und Generator, einen hohen Turm und Fundamentierung. Steuersysteme regeln Blattwinkel (Pitch) und die Ausrichtung der Turmachse (Yaw), um die Erzeugung zu maximieren und die Turbine bei hohen Winden zu schützen. Elektrisch speisen die Turbinen Wechselstrom in das Netz über Transformatoren und Leistungselektronik ein.

Windenergie hat antike Wurzeln in Windmühlen zum Mahlen oder Pumpen. Im zwanzigsten Jahrhundert entwickelten sich moderne Horizontalachsen-Windturbinen; Dänemark spielte in den 1980er Jahren eine führende Rolle bei der Marktentwicklung. Offshore-Windkraft wuchs ab den späten 1990er- und 2000er-Jahren, um stärker konstantere Winde auf See zu nutzen und Installationsverfahren zu verbessern.

Der Betrieb von Windkraft ist wetterabhängig und nicht jederzeit abrufbar, weshalb Netzmanagement, Ausgleichsmechanismen und gegebenenfalls Energiespeicherung erforderlich sind. Die Kosten sind durch technologische Verbesserungen und größere Produktionsmaßstäbe deutlich gesunken; Windkraft ist in vielen Regionen wettbewerbsfähig, besonders an standortnahen Plätzen und bei stabiler politischer Förderung. Der Sektor hängt eng mit Strommärkten, Subventionen und Zielen für erneuerbare Energien zusammen.

Umweltaspekte umfassen Landnutzung, Auswirkungen auf Vögel und Fledermäuse, Lärm und visuelle Beeinträchtigungen. Offshore-Windkraft vermeidet Landnutzungsfragen, beeinflusst jedoch marine Ökosysteme und erfordert sorgfältige Installation und Rückbau. Die Entsorgung oder das Recycling von Rotorblättern am Lebensende ist ein laufendes Thema, während Floating-Offshore-Wind als wachsender Trend für tiefere Meere gilt.