Wie funktionieren Windkraftanlagen?
Windkraft entsteht durch die Umwandlung der kinetischen Energie des Windes in elektrische Energie. Der Wind treibt die Rotorblätter einer Windkraftanlage an, die sich drehen und über eine Welle einen Generator in der Gondel (dem Gehäuse oben am Turm) antreiben. Dieser Generator wandelt die mechanische Energie in Strom um.
Moderne Anlagen sind so konzipiert, dass sie sich automatisch in den Wind drehen und bei Starkwind abschalten, um Schäden zu vermeiden. Innovative Ansätze wie die vom spanischen Startup Vortex Bladeless entwickelte Technik verzichten sogar auf Flügel: Hier schwingt ein senkrechter Zylinder durch Vortex-induzierte Vibrationen, die an der Basis in Strom umgewandelt werden – leise und tierfreundlich.
Warum haben Windräder immer drei Flügel?
Drei Flügel sind der ideale Kompromiss zwischen Effizienz, Stabilität und Materialaufwand.
Zu viele Flügel würden den Wind blockieren und das Rad abbremsen, zu wenige – etwa nur einer – machen es instabil. Mit drei Flügeln läuft das Windrad gleichmäßig, nutzt den Wind optimal und bleibt dabei leicht und robust.
Außerdem verhindert die ungerade Zahl, dass sich Flügel gleichzeitig hinter dem Turm befinden und dadurch Windschatten entsteht.
Wie viele Windkraftanlagen gibt es in Deutschland?
Stand 1. Januar 2025 stehen in Deutschland insgesamt 30.243 Windkraftanlagen mit einer installierten Gesamtleistung von rund 69.475 Megawatt (MW) – das berichtet „strom-report.com“. Davon sind die meisten Onshore-Anlagen (an Land), ergänzt durch Offshore-Windparks auf See. Im ersten Halbjahr 2025 laut der Bundesnetzagentur 378 neue Anlagen hinzu. Statt der oft zitierten 90.000 neuen Windräder, die in sozialen Medien kursieren, reichen nach Expertenmeinung rund 10.000 hochmoderne Anlagen aus, um die Klimaziele zu erreichen.
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Vor- und Nachteile von Windenergie
Windenergie hat klare Vorteile:
- Sie ist nachhaltig, verbraucht keine fossilen Ressourcen und emittiert kaum Schadstoffe.
- Der Ausbau schafft Jobs und wirtschaftliche Impulse, besonders für rohstoffarme Länder wie Deutschland.
- Gemeinden profitieren von Einnahmen durch Pacht und Steuern.
- Zudem ist sie anpassungsfähig – Vortex-Turbinen eignen sich sogar für Städte und Schutzgebiete, da sie wartungsarm und harmlos für Vögel sind.
Dennoch gibt es Nachteile:
- Die Produktion hängt vom Wind ab und ist unzuverlässig, was Speicherlösungen erfordert.
- Viele Anlagen sind nötig, um ein Gebiet zu versorgen, und Installationen auf Bergen oder Gewässern sind komplex.
- Lärm, Schattenwurf und das Risiko für Vögel (obwohl minimiert) stören Anwohner.
- Ein wachsendes Problem ist der Müllberg aus ausgedienten Rotorblättern aus Glas- oder Carbonfaser, die schwer recycelbar sind.
Klimafreundliche Lösungen für ausgediente Windkrafträder
Hersteller wie Vestas und Siemens Gamesa planen bis 2040 "abfallfreie" Anlagen mit nachhaltigen Materialien. Eine innovative Lösung kommt aus China: Forscher schlagen vor, ausrangierte oder beschädigte Turbinenblätter zu robusten Sandbarrieren umzuwandeln. Diese Barrieren dienen der Stabilisierung von Wüsten.
In einer Studie, die „Science Direct“ veröffentlichte, zeigten die neuartigen „Wüstenhelden“ eine 56 Prozent niedrigere Erosionsrate im Vergleich zu Holzkonstruktionen. Dazu sind sie UV-beständig, hitzestabil und langlebig. So löst man zwei Probleme auf einmal: Das Recycling von Rotorblättern und den Mangel an Materialien für Sandkontrolle in trockenen Regionen.
Welche Ziele und Gesetze gibt es rund um Windenergie in Deutschland?
Deutschlands Klimaziele sind ambitioniert: Bis 2030 soll die Treibhausgasemission um mindestens 65 Prozent gegenüber 1990 sinken, bis 2040 um 88 Prozent und bis 2045 Klimaneutralität (Netto-Null-Emissionen) erreicht werden. Windenergie ist hierfür essenziell, da sie den Ausstieg aus der Kohle unterstützt. Die Bundesregierung treibt den Windkraftausbau voran:
- Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) 2023 beschleunigt Ausschreibungen und Genehmigungen.
- Das Wind-an-Land-Gesetz (WaLG) ist ein deutsches Bundesgesetz, das den Ausbau der Windenergie an Land beschleunigen soll. Sein Kern ist das Windenergieflächenbedarfsgesetz (WindBG), das den Bundesländern verbindliche Flächenziele vorgibt.
- Das Windenergie-auf-See-Gesetz (WindSeeG) ist das deutsche Gesetz zur Entwicklung und Förderung der Windenergie auf See, das Ausbauziele, Planungen und Genehmigungsverfahren für Offshore-Windparks regelt.
- Die Energierechtsnovelle von Februar 2025 passt Regelungen für Überschussstrom an, um den Ausbau zu sichern.
FOCUS online Earth widmet sich der Klimakrise und ihrer Bewältigung.
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