Windkraftanlagen: Strom aus Wind

Bei der Windkraftanlage wird kinetische Energie (Bewegungsenergie) in elektrische Energie umgewandelt. Aber wie funktioniert das eigentlich genau? Die Funktionsweise kann gut anhand eines Fahrraddynamos beschrieben werden.

Wie ein Fahrraddynamo – nur größer

Beim Fahrrad wird durch das Drehen des Rads ein kleiner Zylinder (der Dynamo) angetrieben. Dieser enthält einen Magneten, der sich in einer Spule dreht – so entsteht elektrischer Strom. Genauso – nur in groß – funktioniert eine Windkraftanlage: Der Wind dreht die Rotorblätter, die eine Welle antreiben, welche wiederum einen Generator in Bewegung setzt. Der Generator erzeugt dann Strom, genau wie der Dynamo am Fahrrad.

Je stärker der Wind, desto schneller drehen sich die Rotorblätter – und desto mehr Strom wird produziert.

Welche Arten von Windkraftanlagen gibt es?

Windkraft ist nicht gleich Windkraft – es gibt verschiedene Systeme für unterschiedliche Einsatzzwecke:

🌀 Große Windräder (Onshore und Offshore)

Das sind die typischen Windkraftanlagen, die man von Feldern oder Offshore-Plattformen kennt. Sie haben drei riesige Rotorblätter, die auf einem hohen Mast sitzen.Leistung: 2 bis über 15 Megawatt (MW) – eine moderne Offshore-Anlage kann mehrere Tausend Haushalte mit Strom versorgen.Diese Anlagen sind echte Giganten und werden zur Stromerzeugung im großen Maßstab genutzt.

🏠 Mini-Windkraftanlagen für Einfamilienhäuser

Diese kleinen Kraftpakete sind ideal für Privathaushalte. Sie stehen oft auf Dächern oder im Garten und speisen Strom direkt ins Hausnetz ein.Leistung: 100 Watt bis ca. 10 Kilowatt (kW) – je nach Größe und Standort.In Kombination mit Solaranlagen können sie helfen, den Eigenverbrauch zu erhöhen und unabhängiger vom Stromnetz zu werden – besonders in windreichen Regionen.

🌪️ Windturbinen (Vertikal oder Horizontal)

Windturbinen gibt es in unterschiedlichen Bauformen:Windturbinen gibt es in unterschiedlichen Bauformen:

• Horizontale Achse (klassisches Windrad): Effizient bei starkem, gleichmäßigem Wind.

• Vertikale Achse: Kann Wind aus allen Richtungen nutzen, ideal für den urbanen Raum, weil sie weniger Platz brauchen und leiser sind.

  
  

  Leistung: Kleine urbane Turbinen liegen oft im Bereich von 300 Watt bis 5 kW – es gibt aber auch größere Varianten für gewerbliche Nutzung mit bis zu 100 kW.

Auch diese Anlagen beruhen auf demselben Prinzip wie beim Dynamo. Rotoren treiben eine Welle an, die im Inneren der Turbine den Generator bewegt.

Vergleich verschiedener Windkraftanlagen

Anlagenart	Leistungsbereich	Einsatzort	Besonderheiten
Großes Windrad (Onshore)	2–6 MW	Land, offene Flächen	Hoher Ertrag, versorgt ganze Ortschaften
Großes Windrad (Offshore)	6–15+ MW	Meer (offshore)	Sehr hoher Ertrag durch konstanten Wind, teurer in Bau & Wartung
Mini-Windkraftanlage (privat)	100 W – 10 kW	Hausdächer, Gärten	Für Eigenverbrauch, oft mit Solaranlage kombiniert
Vertikale Windturbine (klein)	300 W – 5 kW	Städte, Dächer, urbane Bereiche	Kompakt, leise, funktioniert bei Wind aus allen Richtungen
Vertikale Windturbine (mittel)	5 – 100 kW	Gewerbe, Höfe, Inseln	Für größere Gebäude oder Off-Grid-Systeme

"Off-Grid-System" bedeutet, dass ein Haus oder eine Anlage nicht an das öffentliche Stromnetz angeschlossen ist – also autark arbeitet. Der Strom wird selbst erzeugt und gespeichert. (Off-Grid = unabhängig vom Stromnetz)

Wo kann man Windturbinen einsetzen?

Beispiele für den Einsatz von Windturbinen:

• Privathaushalte und Bauernhöfe: Mini-Anlagen auf Dächern oder Masten – ideal für den Eigenverbrauch.

• Städtische Gebäude: Vertikalrotoren auf Hochhäusern oder Firmendächern.

• Offshore-Windparks: Riesige Turbinen im Meer – weit weg von der Küste, aber stark im Stromertrag.

• Inseln oder entlegene Regionen: Kombination mit Batterien oder Solarzellen zur autarken Energieversorgung.

Fazit

Alle Windkraftanlagen egal ob ein großes Windrad oder eine Miniturbine basieren auf dem gleichen Prinzip: Bewegung wird zu Strom. Genau wie bei deinem Fahrraddynamo. Der Unterschied ist, dass statt Muskelkraft der Wind für die nötige Energie sorgt.