Das Prinzip einer Windkraftanlage ist tatsächlich sehr einfach und funktioniert ähnlich wie ein Dynamo am Fahrrad,
nur in viel größer! Eine Windkraftanlage macht aus der Bewegung des Windes (kinetische Energie) elektrischen Strom.
Ein Windrad richtet sich mit einem Motor ständig automatisch in die Windrichtung aus, um immer maximalen Ertrag zu liefern, und
kann die Blätter bei Sturm verstellen, um sich selbst zu schützen.
Windenergie ist wichtig, weil sie emissionsfrei ist, eine unerschöpfliche Ressource nutzt, die Energiesicherheit erhöht und heute eine der kostengünstigsten Methoden zur Stromerzeugung darstellt.
Durch modernste technische Einrichtungen wird unter anderem dem Tierschutz (Vogel- und Fledermausschlag), der Licht- und Akustikemission Rechnung getragen.
Eine Windkraftanlage (auch Windenergieanlage oder Windrad genannt) wandelt die kinetische Energie (Bewegungsenergie) des Windes in elektrische Energie um.
Rotorblätter und Nabe: Die Rotorblätter fangen den Wind ein und werden durch die Luftströmung in eine Drehbewegung versetzt. Die Blätter sind aerodynamisch geformt, ähnlich wie Flugzeugflügel, sodass durch den entstehenden Druckunterschied (Auftrieb) eine starke Rotationskraft entsteht.
Gondel (Maschinenhaus): Die Drehbewegung wird über die Nabe und eine Hauptwelle in die Gondel geleitet.
Getriebe und Generator: In der Gondel befindet sich oft ein Getriebe, das die relativ langsame Drehzahl des Rotors auf eine höhere Drehzahl für den Generator übersetzt. Der Generator wandelt dann die mechanische Rotationsenergie mithilfe des Prinzips der elektromagnetischen Induktion in elektrischen Strom um – ähnlich einem Fahrraddynamo.
Turm: Der Turm trägt die gesamte Anlage und sorgt dafür, dass sich der Rotor in einer Höhe befindet, in der die Windgeschwindigkeit optimal ist.
Windnachführung (Gier- oder Azimutsystem): Die Gondel richtet sich mithilfe von Sensoren und Elektromotoren automatisch nach der aktuellen Windrichtung aus, um den Wind optimal nutzen zu können.
Die Errichtung von Windkraftanlagen in Landschaftsschutzgebieten ist ein komplexes Thema, bei dem Naturschutzbelange und der Ausbau erneuerbarer Energien abgewogen werden müssen.
Die Höhe der Windkraftanlage (genauer gesagt die Nabenhöhe, also die Höhe des Rotors über dem Boden) spielt eine entscheidende Rolle für den Stromertrag. Daher sind moderne Windkraftanlagen, insbesondere im Binnenland mit schwächeren Windverhältnissen als an der Küste, sehr hoch (oft über 150 Meter Nabenhöhe), um die stärkeren und gleichmäßigeren Winde in größerer Höhe optimal nutzen zu können und somit einen deutlich höheren und wirtschaftlicheren Stromertrag zu erzielen.
Um dem Tierschutz gerecht zu werden, gibt es z.B. das FEFA Birdscan-System. Dies ist ein automatisches Detektions- und Abschaltsystem (ADABS) für Windenergieanlagen.
Sein Hauptzweck ist der Schutz von Vögeln und Fledermäusen vor Kollisionen mit den Rotorblättern.
Ebenso neu ist ein System um die Lichtemission zu senken, so werden die roten Warnlichter nur bei Annäherung eines Flugzeuges aktiviert.
