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Windenergie

Windräder sind die Windmühlen der Moderne. Das Prinzip, Energie durch und mit Wind zu erzeugen, ist den Menschen schon lange bekannt. Die ältesten Windmühlen, von denen wir wissen, wurden bereits ca. 2000 Jahre vor Christus gebaut. Moderne Windanlagen unterscheiden sich natürlich deutlich von den alten Windmühlen, obgleich das Grundprinzip dasselbe ist. Die Methode ist einfach: Wind treibt ein Windrad mit Rotorblättern an, welches auf einer vertikalen Achse angebracht ist. Die Rotorblätter sind am sogenannten Maschinenhaus, auch Gondel, angebracht. Das Maschinenhaus ist so konzipiert, dass es sich je nach Windrichtung in den Wind drehen kann und somit immer die optimale Auslastung erreicht. Durch den Wind wird das Windrad angetrieben. Mittels des Rotors wird die Windenergie in mechanische Energie umgewandelt. Über einen Generator wird die mechanische Rotationsenergie dann in elektrische Energie umgewandelt. Diese elektrische Energie wird dann ins Stromnetz eingespeist. Die reine kinetische Energie des Windes - also die Bewegungsenergie - kann bislang zu ca. 59 Prozent in Strom gewandelt werden. Der Rest, also ca. 41 Prozent geht innerhalb des Gewinnungsprozesses verloren. Diese Verluste entstehen unter anderem durch Verwirbelungen und Reibungen an den Rotorblättern und durch weitere Reibungen innerhalb des Generators, der Kabel und den Umrichtern.

 

Durch die stetige technische Weiterentwicklung der vergangenen Jahrzehnte wurden Windräder immer effektiver. Auch die Größe der Windräder ist rasant in die Höhe gestiegen. So haben Windenergieanlagen in Deutschland mittlerweile eine durchschnittliche Höhe von 80 bis 130 Metern und einen Rotordurchmesser von ca. 90 Meter. Die größten Anlagen können die doppelten Werte erreichen. Die Leistung der Anlagen hat sich innerhalb der letzten zehn Jahre sogar verzehnfacht.

 

Windenergie wird sowohl auf dem Festland gewonnen als auch in Anlagen, die sich im Meer befinden. Anlagen auf dem Festland werden Onshore Anlagen genannt. Die Offshore Anlagen hingegen befinden sich vor der Küste im Meer. Die Offshore-Anlagen haben den Vorteil, dass sie in der Regel ca. 30km vor der Küste liegen und somit nicht dem Vorwurf der Landschaftsverunstaltung ausgesetzt sind. Weder Schifffahrt noch das Landschaftsbild wird so gestört. Jedoch müssen Offshore-Anlagen viel größere Belastungen aushalten als die Onshore-Anlagen. Der Wind auf dem offenen Meer ist wesentlich stärker als auf dem Land, zudem müssen die Anlagen tief unter Wasser aufgebaut werden. Das Salzwasser verlangt zudem korrosionsbeständiges Material. Zwar ist der Aufwand für Offshore-Anlagen wesentlich höher, aber auch die Energieausbeute ist bei dieser Methode ca. doppelt so groß.