Vom historischen Antrieb zur elektrischen Energie
Windenergie ist die großtechnische Nutzung des Winds als erneuerbare Energiequelle. Diese Energieform wird seit dem Altertum genutzt, zunächst für die Nutzung rotatorischer Energie vor Ort mit Windmühlen, um so Maschinen und Vorrichtungen anzutreiben. So wurde beispielsweise mit Hilfe der Windenergie Korn zu Mehl gemahlen, Sägewerke betrieben oder Wasser gefördert. Seit drei Jahrzehnten dominiert die Erzeugung von elektrischer Energie mittels Windkraftanlagen. Ende 2021 waren weltweit Windkraftanlagen mit einer Nennleistung von ca. 837 GW installiert, davon mehr als 35 GW offshore, d.h. auf offener See in Küstennähe. Etwa 220 GW sind davon in Europa errichtet. Bereits seit mehreren Jahren sind die Stromerzeugungskosten auf guten Standorten geringer als die von Kohle- und Kernkraftwerken.
Die Flügel der Zukunft: So funktioniert Windenergie
Seit den ersten Windmühlen hat die Windenergie eine bahnbrechende Entwicklung durchlaufen. Moderne Windkraftanlagen setzen auf das Auftriebsprinzip, das die kinetische Energie des Winds in rotatorische und elektrische Energie umwandelt. Die gewölbten Rotorblätter, vergleichbar mit Flugzeugtragflächen, lassen den Wind auf der Oberseite einen längeren Weg zurücklegen als auf der Unterseite. Hierdurch entsteht ein Unterdruck oberhalb des Flügels und generiert eine kraftvolle Bewegung, sodass die Nabe mit den Rotorblättern angetrieben wird. Diese Evolution in der Windenergie ermöglicht eine äußerst effiziente Umwandlung von Windkraft in elektrische Energie, die einen bedeutenden Beitrag zu nachhaltiger Energiegewinnung und Umweltschutz leistet.
Im Detail: Wie Windkraftanlagen die Naturgesetze nutzen
In Windkraftanlagen erfolgt die Stromerzeugung durch das Auftriebsprinzip, wobei der Rotor mit einem Generator verbunden ist, der die Rotationsenergie in elektrische Energie umwandelt. Die drehbare Gondel richtet sich mithilfe der Windrichtungsnachführung optimal aus. Ein Getriebe zwischen Rotor und Generator kann die niedrige Rotor-Drehzahl in eine hohe Generator-Drehzahl umsetzen. Der erzeugte Strom wird durch einen Umrichter ins Netz eingespeist. Moderne Anlagen nutzen bis zu 50% der Windenergie, wobei die Höhe der Anlage, die Anzahl und Länge der Rotorblätter sowie die Windgeschwindigkeit entscheidende Faktoren sind. Bei Sturm verhindern technische Maßnahmen wie die automatische Anpassung der Rotorblätter Schäden und Überlastung.
Windanlagen prägen die Energiezukunft
Deutschland führt europaweit mit 29.982 Windkraftanlagen und einer installierten Leistung von 66.242 Megawatt im Jahr 2023. Die Windenergie leistet mit 123 Terawattstunden den größten Beitrag zur deutschen Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien, was 2022 etwa 95 Millionen Tonnen CO2-Äquivalente einsparte. Die Nennleistung deutscher Windkraftanlagen hat sich im Laufe der Zeit erhöht: 1990 betrug sie durchschnittlich 164 Kilowatt, stieg 2000 erstmals über ein Megawatt. In Offshore-Windparks vor den Küsten werden sogar Anlagen mit einer Nennleistung von Megawatt oder mehr errichtet. Einzelne Moderne Windkraftanlagen können jährlich genug Strom erzeugen, um den Bedarf von 3700 Haushalten zu decken.
Wir präsentieren wegweisende Energieprojekte
Wir führen kaufmännisch derzeit einen Windpark, der von Mitarbeitern der RWE Innogy finanziert wurde. Nachdem UDI einige Jahre die kaufmännische Betriebsführung für einen Windpark in Grefrath übernommen hat, ist UDI seit 2012 für einen Windpark in Jüchen tätig, der als Mitarbeiterfonds von RWE Innogy-Mitarbeitern finanziert wurde.
Der Windpark in Jüchen verfügt über eine Gesamtleistung von 2x 3,4 Megawatt. Die Windenergieanlagen haben eine Nabenhöhe von 128 Metern und erforderten ein Gesamtinvestment von 11,4 Mio. Euro.
