Windenergie

Generelles
Globale Strömungssysteme

Wind ist bewegte Luft. Da die Erdoberfläche durch Sonneneinstrahlung nicht überall gleich erwärmt wird, entstehen Temperaturunterschiede und dadurch Druckunterschiede in der Atmosphäre. Diese Druckunterschiede müssen ausgeglichen werden. Die Luft strömt von Gebieten mit höherem Luftdruck, einem Hoch, zu denen geringeren Luftdrucks, einem Tief. Je größer dieser Druckunterschied ist, desto heftiger strömt der Wind. Der Wind ist im Grunde genommen auch eine Form der Sonnenenergie.


Seewind schematisch

Wenn beispielsweise die Sonne tagsüber auf eine Landoberfläche scheint, wird die Luft dort schneller erwärmt als über einer Wasseroberfläche. Die Warmluft dehnt sich aus und steigt daher nach oben. Vom Meer strömt nun kühlere Luft als Seewind in diesen frei werdenden Raum nach.


Landwind schematisch
In der Nacht kühlt die Luft über dem Meer langsamer ab als über dem Land und steigt auf. Die Luft über dem Land verdichtet sich und strömt als Landwind in Seerichtung.

Durchschnittliche Windverhältnisse (Europa)

Windverhältnisse können je nach Gegend sehr verschieden sein. Am Äquator ist die Einwirkung der Sonnenstrahlen wesentlich stärker als an den Polen.

In Mitteleuropa herrschen Winde vom Atlantik vor. Am ergiebigsten sind sie auf offener See oder an der Küste. Landeinwärts nimmt die Windgeschwindigkeit generell ab. Im Einzelfall können die Windgeschwindigkeiten recht verschieden sein. Sie sind abhängig von der Höhe über dem Meer sowie von Geländeform, Bebauung, Bewuchs usw.


Aber auch in der Ebene nimmt die Windgeschwindigkeit mit zunehmendem Abstand vom Erdboden zu. Aus diesem Grund werden heute die Rotoren von Windkraftanlagen meist auf hohen Türmen montiert. So kann beispielsweise die Windgeschwindigkeit in 50 Metern Höhe den nahezu doppelten Wert besitzen, was einer Leistungssteigerung auf das Achtfache entspricht.

Durchschnittliche Windgeschwindigkeiten (weltweit)
Das Windangebot ist weltweit sehr unterschiedlich. Die Zentren der Kontinente Südamerika, Afrika und Asien sind sehr windarm, die Windgeschwindigkeiten liegen dort bei weniger als 13 Kilometern pro Stunde. In Richtung der Küsten der Kontinente nimmt die Windgeschwindigkeit in der Regel zu. Ortsabhängig beträgt sie zwischen 13 und 20 Kilometern pro Stunde. An den Küsten sowie den Meeren ist das Windaufkommen am stärksten. Die Windgeschwindigkeiten betragen im Mittel bis zu 30 Kilometer pro Stunde.

Windkraftanlagen sind natürlich in den windstarken Gegenden am wirkungsvollsten. In Kalifornien und an der Nordseeküste stehen heute bereits riesige Windparks. Auf der Suche nach alternativen Energieformen werden heute aber weltweit an verschiedensten Standorten Windkraftanlagen unterschiedlichster Größe gebaut.


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