Windkraftanlage - Aufbau

Betrachtet man eine Windkraftanlage von oben nach unten, dann ist diese wie folgt aufgebaut:

a) Gondel und Rotorblätter
Oben auf dem Turm der Anlage wird die drehbare Gondel montiert, die das technische Herzstück einer Windenergieanlage darstellt. So werden vorne an der Gondel die Rotorblätter angebracht, die zumeist aus Faserverbundwerkstoffen bestehen, die die Energie des Windes aufnehmen und in eine Drehbewegung (Rotationsenergie) umwandeln. Die Form der Rotorblätter ist heutzutage zumeist aerodynamisch so ausgelegt, dass auch Auftriebskräfte zur Erzeugung der Drehbewegung genutzt werden, um die kinetische Energie des Windes mit einem möglichst hohen Wirkungsgrad in Rotationsenergie umwandeln zu können. Innerhalb der Gondel, direkt hinter den Rotorblättern befindet sich bei einigen Windkraftanlagen das Getriebe. Neuerdings werden jedoch auch Anlagen ohne Getriebe verwendet, da diese weniger gewartet werden müssen. Zudem befindet sich innerhalb der Gondel noch die Bremse, die benötigt wird, um die Windkraftanlage stoppen zu können, wenn zum Beispiel die Windgeschwindigkeit zu hoch wird und somit die mechanische Belastung der Anlage zu groß wird. Im hinteren Teil der Gondel ist neben Schaltanlagen der Generator zu finden, der die Drehbewegung in elektrischen Strom umwandelt.

b) Der Turm
Der Turm einer Windkraftanlage dient auf Auflager der Gondel. Für den Bau der Türme wird zumeist Stahl oder Stahlbeton verwendet. Innerhalb des Turmes ist die notwendige Verkabelung untergebracht, damit der vom Generator erzeugte elektrische Strom auch an das Netz weitergegeben werden kann. Zudem muß der Turm noch über einen für den Menschen nutzbaren Zugang zur Gondel verfügen, damit es möglich ist, Wartungs- und Reparaturarbeiten durchzuführen. Bei kleineren Anlagen wird dieses in der Regel über eine Treppe außerhalb des Turmes realisiert, während sich bei größeren Windkraftanlagen der Zugang innerhalb des Turmes befindet.

c) Das Fundament
Vor allem bei großen Windkraftanlagen muß das Fundament ein großes Gewicht tragen, dass sich nur auf eine relativ kleine Fläche verteilen kann. Somit treten hohe Druckbelastungen auf, die das Fundament tragen muß. Deshalb ist das Fundament einer Windkraftanlage keineswegs ein unwichtiges Bauteil, sondern muß entsprechend dimensioniert sein.

Unterscheidung von Windenergieanlagen nach Leistungsklassen

Windkraftanlagen werden in verschiedenen Größen gebaut, die man nach Leistungsklassen unterscheidet:
a) Kleinstanlagen, die nur in einem Leistungsbereich von einigen Kilowatt arbeiten.
b) Kleine Windkraftanlagen, dessen Rotorblätter einen Durchmesser bis zu 16 Metern aufweisen und eine Leistung von bis zu 50 Kilowatt bringen.
c) Mittlere Windkraftanlagen mit einem Rotordurchmesser bis 45 Meter und einer Leistung bis 500 Kilowatt.
d) Großanlagen, deren Rotordurchmesser über 100 Meter betragen kann und die eine Leistung von teilweise mehreren Megawatt liefern.

Die Ökostrom-Ratgeber in der Übersicht:

Förderung der regenerativen Energieform: Biomasse
Biomasse als Kraftstoff
Stromerzeugung aus Biomasse
Wie findet mit Biomasse Wärmegewinnung statt?
Zukünftige Nutzung von Biomasse als Energieträger
Geothermie - Erdwärme
Oberflächennahe Geothermie
Tiefen Geothermie
Ursprung der Erdwärme im Erdinneren
Solarenergie - Sonnenenergie
Nachteile der Solarenergie
Nutzung von Solarwärme
Anwendungsbeispiele für Photovoltaikanlagen
Solarthermische Kraftwerke
Stromerzeugung mittels Sonnenenergie
Vorteile der Sonnenenergie
Zukunft der Solarenergie
Wasserkraft als Stromerzeuger
Stromerzeugung mit Wasserkraft
Vor- und Nachteile der Stromerzeugung mittels Wasserkraft
Zukunft der Wasserkraftnutzung
Windenergie und Windkraftanlagen
Aufbau der Windkraftanlage
Wie entsteht Wind?
Förderung von Windkraftanlagen
Historische Nutzung der Windenergie
Nachteile der Windenergie
Wind zur Stromerzeugung
Vorteile der Windenergie
Windparks
Zukunft der Windenergie

Übersicht: Ökostrom-Ratgeber