Die Energie des Windes

Fach Fach

Klasse 12

Autor Eminasazic

Veröffentlicht am 17.09.2018

Schlagwörter

Windenergie

Zusammenfassung

Dieses Referat behandelt das Thema Wind als eine nachhaltige Energiequelle. Die Prinzipien der Nutzung als auch die Vor- und Nachteile der Nutzung dieser Art von Energie werden wir im Referat auch bearbeiten.

Die Nutzung von Windenergie ist einer der am schnellsten wachsende Segment der Energieerzeugung aus erneuerbaren Quellen. In den letzten Jahren haben sich die Windturbinen erheblich verbessert. Bestes Beispiel ist der deutsche Turbinenmarkt mit einer durchschnittlichen Leistung von 470 kW im Jahr 1995 bis 1280 kW im Jahr 2001. Dieser Leistungszuwachs wurde durch eine entsprechende Vergrößerung der Windturbinen erreicht. Im Windpark sind oft große Windräder installiert, die über einen Transformator mit dem Stromnetz verbunden sind. Sie entwickeln derzeit Turbinen, die eine Leistung zwischen 3 und 5 MW erzeugen können. Einige Hersteller haben ihre Prototypen bereits in dieser Leistungsklasse vorgestellt (die deutsche Firma Enercon sollte eine 4,5 MW-Turbine produzieren). Noch verwendet werden Windturbinen, Windgeneratoren, Windturbinen und dergleichen. Nach aktuellen Indikatoren wird der Plan realisiert, sogar auch um die Hälfte übertroffen. Wegen der anfänglichen wirtschaftlichen Unfähigkeit und der Eitelkeit des Windes ist die Installation einer Windmühle ein Privileg, das nur von reichen Ländern geboten werden kann. Derzeit ist der Windmühlenpreis höher als der Preis eines Kraftwerks pro MW installierter Leistung (das Windrad kostet etwa 1000 € / kW installierte Leistung und das Wärmekraftwerk 700 € / kW), aber mit der Entwicklung der Technologie werden diese Unterschiede kleiner. Der Gesamtenergieverbrauch der Welt war im Jahr 2000 auf 410x1015 (Viereck Btu) geschätzt, was 1,2x1014 kWh pro Jahr entspricht. Die gesamte installierte Leistung der Windkraftanlage bis Ende 2000 war auf 17415 MW mit einem durchschnittlichen Jahreskraftwerk von 2 500 Stunden projiziert, was 0,044 × 10 kWh verfügbarer Energie pro Jahr ergibt. Der Anteil der Energie am Gesamtenergieverbrauch ist also sehr gering. Das interessante ist, dass wir weniger als 59 % der kinetischen Windenergie in die mechanische umwandeln können, aber in der Praxis liegt diese Nummer bei 35 bis 45 %.

Europa und die Windenergie
Mit 8750 MW ist Deutschland der Marktführer in der Windenergieerzeugung, und hat mehr als ein Drittel der installierten Windenergie weltweit. So viele installierte Windmühlen in Deutschland sind das Ergebnis der Politik der Bundesregierung, die mit stimulierenden Maßnahmen dazu beiträgt, neue Kapazitäten zu installieren. Infolgedessen stieg die installierte Gesamtleistung im Jahr 2001 um 43,7%. In Spanien, Dänemark und Italien steigt auch die installierte Kapazität. Von der gesamten Stromerzeugung erhält Dänemark 14% des Windes und baut weiterhin in beschleunigtem Tempo neue Kapazitäten auf. Dänemark will mit diesem Ansatz bis 2030 50% des Energiebedarfs der Haushalte durch die Nutzung der Windenergie decken. In den Vereinigten Staaten sind derzeit 6.374 MW Windmühlen installiert. Daher ist die geringe installierte Leistung in den mächtigsten Volkswirtschaften der Welt das Ergebnis einer traditionellen amerikanischen Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen. Studien haben gezeigt, dass die Installation von Windgeneratoren auf einigen Inseln, auf denen der Wind fast das ganze Jahr über weht, nicht rentabel ist. Ein guter Wind ist ein mäßiger und stetiger Wind, wie ein Maestral, der im Sommer vom Meer bis zum Festland weht. Für Haushalte sind jedoch, kleine Turbinen sehr interessant und auch günstiger, wenn man es als dauerhafte Quelle von Energie betrachtet.

Prinzipien der Windenergie
Windenergie ist eine transformierte form der Sonnenenergie. Die Sonne erwärmt ungleichmäßig verschiedene Teile der Erde, was zu unterschiedlichen Luftdrucken führt udn der Wind beruhrt auf dem Streben, den Luftdruck auszugleichen. Es gibt Teile der Erde, wo sogenannte permanente Winde wehen und in diesen Gebieten ist die Nutzung der Windenergie am gewinnbarsten. Gute Positionen sind am Ufer der Ozeane und des Meeres.

Vorteile
Als gute Seite bei der Nutzung der Windenergie wird die hohe Zuverlässigkeit des Anlagenbetriebs hervorgehoben, keine Brennstoffkosten und keine Umweltverschmutzung.

Nachteile
Hohe Baukosten und Windgeschwindigkeitsschwankungen könnten ein eventuelles Problem für die Nutzung der Windenergie sein, so dass die Energieabgabe nicht garantiert werden kann. Bei der Verwendug von den Turbinen ist es auch sehr nötig, Baterien enzubauen, die die Energie speichern müssen, was zusätzliche Kosten herrvoruft.

Die Vereinigten Staaten und die nachhaltige Energie
Die Europäische Union und die Vereinigten Staaten haben ihre Windenergieressourcen in 45 Metern Höhe über der Erdoberfläche atlasiert. Aus Karten ist ersichtlich, dass ein Viertel der EU-Fläche ideal für die Installation von Windmühlen ist. Dänemark hat seine Windpotentiale seit 1979 gemessen. Als Ergebnis hat Dänemark jetzt die genauesten Informationen über den Wind in seinem Land und verwendet es, um neue Windmühlen zu setzen. Die Vereinigten Staaten haben stark in die Entwicklung des potentiellen Windenergieatlas für alle Gebiete investiert. Fast 50% der Gesamtfläche der Vereinigten Staaten sind extrem günstig für die Windenergienutzung. Es gibt natürlich hohe Bereiche der westlichen und südöstlichen Küstenfassaden, insbesondere die nördlichen Gebiete entlang Kanadas, wo der Anteil der elektrischen Windpotentiale zwischen 15% und 36% liegt. Dieser zentrale Teil des US-Raums bezieht sich auf ausgedehnte Bereiche unter Ausschnitten. Mit der geografischen Positionierung der Windmühle ist die Höhe der Türme sehr wichtig. Für jede 10 Meter hohe Turmhöhe wird der Preis um 15.000 USD erhöht. Größere Turbinen werden mehr Energie liefern, aber unterschiedliche Durchmesser erfordern eine höhere Turmhöhe und sie erfordern mehr oder weniger Turbinenleistung. So wird die Leistung einer 225 kW Rotorturbine von 27 Meter, 600 kW bis 43 Meter und bis 1500 kW bis 60 Meter reichen. Heute wird davon ausgegangen, dass das erforderliche Minimum mit dem Windmühlenbetrieb, der Windgeschwindigkeit von 25 km / h oder 6,9 m / s, erreicht werden muss. In jüngster Zeit wird eine Multi-Megawatt-Turbine gebaut, wie sie auch Ende 1999 installiert wurde.