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Schule: Freiherr-vom-Stein-Schule Hessisch Lichtenau

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Entwicklung der Windkraft in den letzten 20 Jahren
	Die Windkraft hat in den letzten Jahren einen wahren Boom erlebt. Hier erkläre ich euch wie Windräder Strom produzieren, die Geschichte der Windkraft , die Vor- und Nachteile von Windkraftwerken und einen Vergleich zwischen Kohlekraftwerken und Windkraftwerken.

Wirkungsweise der Windkraf Wenn der Wind die Rotorblätter mit einem Durchmesser von bis zu 120 Meter antreibt, wird im Generator elektrischer Strom hergestellt. Die Stromproduktion einer Windenergieanlage (WEA) hängt vorwiegend von der Stärke des Windes ab. Die Windstärke misst man in Beaufort. Bei 0 Beaufort (Windstille) wird kein Strom produziert, das Höchste wären dann 12 Beaufort (Orkan). Bei der Windstärke 8 werden meistens die Windräder abgestellt, da man sie vor Überlastung schützen will. Die Windkraft gehört zu den sogenannten erneuerbaren Energien, da dafür kein Rohstoff verbraucht wird.

Entwicklung

Stromerzeugung aus Windkraft in Deutschland 2000-2017, eigene Darstellung

Die Windenergie ist eine der ältesten genutzten Energieformen. Schon vor langer Zeit wurden Windmühlen zum Mahlen des Getreides und zum Wasserpumpen genutzt. Die ältesten Windmühlen entstanden in China und Tibet während sie in Europa erst seit dem 12. Jahrhundert bekannt sind.

Im früheren Mittelalter wurden sie zum Mahlen von Getreide und als Pumpe zum Entwässern, Bewässern und zur Gewinnung für Trinkwasser genutzt, während sie mittlerweile ausschließlich zur Stromgewinnung durch den Wind dienen.

Im 19. Jahrhundert wurden mit Windmühlen unter guten Windverhältnissen 30 kW Arbeitsleistung produziert. Im Anschluss dessen wurde am Ende des 19. Jahrhundert immer mehr Windmühlen erbaut und man erreichte den Höhepunkt. Im 20. Jahrhundert kam man auf die Idee, das man mit Windenergie Strom herstellen kann, dennoch hatte man damit kein Erfolg. Später in den 70-er Jahren, als die Ölkrise hereinbrach gewann Strom aus Windenergie wieder an Attraktivität und es wurde mit Nachdruck weiterverfolgt. Daraufhin wurden die Mühlen immer größer und effektiver, sodass man in den 80-er Jahren schon schon das doppelte an kW produzieren und in Strom umwandeln konnte. Heute stehen in Deutschland ca. 28.657 Windkraftwerke, die jeweils um die 3,5 MW Strom erzeugen. Die Offshore-Windkraftwerke auf See können aufgrund ihrer Größe 5-6 MW Strom herstellen währenddessen die Onshore-Kraftwerke an Land dagegen nur 1 MW schaffen.

Heute wird versucht, verstärkt Offshore-Kraftwerke zu bauen , da man damit effektiver Strom erzeugen kann und eine höhere Leistung hat. Weitere Informationen finden sie hier.

Vor- und Nachteile

Vorteile

• Kein CO₂-Ausstoß bei der Stromerzeugung
• kostengünstig und in Deutschland viel kontinuierlicher Wind vorhanden
• On-Shore Anlagen überall errichtbar, d.h. auch nahe am Verbraucher. Dadurch können Leitungsnetze gespart werden.

Nachteile

• Windparks brauchen viel Platz
• unkontrolliertes Strom Aufkommen
• Wird meistens im Norden gebaut indessen der Süden und der Westen am meisten Strom verbraucht wo man dann Leitungen hin legen muss
• Nicht schön anzusehen in der Landschaft
• Gefahr für Tiere

Kohlekraftwerk vs. Windkraftwerk

Um die Nachteile der Windkraft auszugleichen sind zur Zeit noch andere unabhängige Kraftwerke aktiv, die zusätzlich Strom produzieren, da Windkraftwerke noch zu wenig vorhanden sind und man den nötigen Wind nicht kontrollieren kann. Neben Atomkraft- und Gaskraftwerken wird sehr viel Strom (ca. 40 %) in Deutschland mittels Kohlekraftwerken hergestellt. Im Gegensatz dazu werden bisher nur ca. 15-18 % des Stroms mittels Windkraft erzeugt. Weitere Daten und Fakten hier.

Im Vergleich zu Kohlekraftwerken verursacht Windkraft für eine Kilowatt-Stunde nur ca. 10 - 25g CO₂ während Kohlekraftwerke für die selbe Menge Strom über 1000g CO₂ ausstoßen - das ist fast 40 - 100 Mal so viel.

Kohlekraftwerke erzeugen die "Grundlast" der Stromversorgung, indem sie Braunkohle oder Steinkohle verbrennen. Dieser Ablauf ist zwar praktisch weil es viel Strom produziert. Allerdings entsteht bei der Verbrennung CO_{2 ,} Methan und andere umweltschädliche Gase, die zum Klimawandel beitragen. Ebenfalls werden so die Rohstoffe aus der Erde geholt, die dann lange brauchen um sich wieder zu bilden. Strom aus Kohle soll aus Klimaschutzgründen in Deutschland nur noch bis 2038 produziert werden.

Quellenangaben

Literatur

Windenergie - Status quo, Entwicklung, Klimabilanz und ökonomische Effekte

Windenergie -Wikipedia

Kohlekraftwerk - Wikipedia

Eurostat

Windkraftanlage