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Windenergie

Diego Garzob 9b

was ist Windenergie

Unter Windenergie versteht man die Nutzung der Bewegungsenergie von Luftströmungen zur Erzeugung elektrischer Energie. Die kinetische Energie der Luftmassen entsteht durch die Sonneneinstrahlung und daraus resultierende Temperaturunterschiede. Windenergie zählt zu den erneuerbaren Energien und wird mittels Windkraftanlagen (auch: Windräder) zur Stromerzeugung verwendet. Laut Umweltbundesamt ist Windenergie die tragende Säule der Energiewende.

Wie wird Wind zu Strom?

Windstrom wird folgendermaßen erzeugt: Durch die Sonneneinstrahlung wird Luft in der Atmosphäre an unterschiedlichen Stellen unterschiedlich stark erwärmt. Wenn warme Luft an einem Ort aufsteigt und in anderen Regionen beispielsweise keine Luft erwärmt wurde, kommt es zu Druckunterschieden, was wiederum in ausgleichenden Luftströmen resultiert, die wir als Wind verstehen. Deswegen wird Windenergie auch als indirekte Sonnenenergie bezeichnet. Die kinetische Energie des Windes wird seit jeher „eingefangen“ und in mechanische Energie bzw. seit dem 19. Jahrhundert mithilfe von Windrädern in elektrische Energie umgewandelt.

Wie funktionieren Windenergieanlagen?

Die Funktionsweise einer Windkraftanlage ist eigentlich ganz einfach: Um Strom zu erzeugen wird der Wind von den Rotorblättern eines Windrades in Rotationsenergie umgewandelt, die einen Stromgenerator im Innern der Windkraftanlage antreibt. Der Generator erzeugt dann den Strom, der zur Versorgung von Haushalten und Unternehmen verwendet wird. Die Stromproduktion hängt von der Windstärke, also der Geschwindigkeit, ab. Um effektiv arbeiten zu können, müssen die Windenergieanlagen in einem Gebiet aufgestellt werden, in dem eine konstante Windströmung herrscht. Somit ist der Standpunkt der Windkraftanlage ausschlaggebend für eine effiziente Stromerzeugung.

Welche Arten von Windenergie gibt es?

Die dominierende Art der Windenergienutzung ist diejenige mittels Windenergieanlagen, die drei Rotorblätter haben. Unterschieden werden Windkraftanlagen nach ihrem Standort: Sie können an Land (Onshore) oder auf dem Meer (Offshore) angesiedelt sein. Die Anlagen werden – egal ob auf Wasser oder an Land – an geeigneten Windenergiestandorten gebaut.

Wie wird Windenergie gespeichert?

Als Folge der Energiewende werden in Deutschland Energiespeicher benötigt, da immer mehr elektrische Energie aus fluktuierenden Energiequellen wie Wind und Sonne stammt. Dadurch stehen Windkraftanlagen oft still, weil in Kraftwerken genau so viel Energie erzeugt werden muss, wie gerade benötigt wird. Elektrische Energie kann noch nicht in ausreichendem Maße direkt gespeichert werden, daher erfolgt die Speicherung durch Umwandlung in eine andere Energieform. Allerdings sind diese Technologien bei der Rückwandlung in elektrische Energie mit Verlusten verbunden. Brennbarer Wasserstoff könnte so in das Erdgasnetz eingespeist und bei hohem Strombedarf in Gaskraftwerken verbrannt und wieder in elektrische Energie umgewandelt werden. In Batteriespeichern, vorzugsweise Lithium-Ionen-Batterien, wird elektrische Energie in einem chemischen Prozess unter Stoffumwandlung gespeichert. Allerdings gibt es kaum geeignete Möglichkeiten zur Stromspeicherung aus erneuerbaren Energiequellen wie Windkraft.