Windkraftwerke

Thema:Arbeite einen Kurzvortrag (10min.) zum Thema Windkraftwerke aus (Funktionsweise, Einsatzmöglichkeiten)!

Gliederung

1. Von der Windmühle zum Windkraftwerk2. Der Aufbau und die Funftionsweise von Windkraftwerken3. Einsatzmöglichkeiten und Stromerzeugung / pro und contra der Windenergie

Von der Windmühle zum Windkraftwerk

· Windmühle (Mühle), ist eine Maschine, die Windkraft in vielseitig verwertbare Energie umwandelt (mech. EnergieÞpumpen von Wasser / elektrische Energie) / dabei wird durch Einwirkung der Windkraft auf schräg gestellte Rotorblätter oder Flügel Energie erzeugt (Modell)· die ersten Windmühlen gab es bereits im MittelalterÞsie wurden später weiterentwickelt z.B. Bremsanlagen zum Anhalten des Windrades bei einer zu hohen Windgeschwindigkeit/ die Form der Flügel wurde weiterentwickelt, um die Leistung bei schwachem Wind zu erhöhen

Der Aufbau und die Funktionsweise von Windkraftwerken

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· im Wesentlichen gibt es zwei KategorienÞmit horizontal laufender AchseÞmit vertikal laufender Achse· horizontal: es ist an einem Achsenende ein zwei-oder mehrblättriger Rotor installiert, der über ein Getriebe mit einem elektrischen Generator verbunden ist (Folie / Modell)· vertikal: kommt nur selten zum Einsatz

Aufbau:(Folie) Höhe 70m / Rotordurchmesser 60m / 1000kW

· Mast geschweißter, freistehender Stahlrohrturm, der innen besteigbar(und auch beleuchtet) ist

· Rotor er besteht meistens aus drei Rotorblättern, die aus Glasfaserkunstoff hergestellt sind / jedes der drei Rotorblätter, wird über ein eigenes Computersystem angesteuert und gedreht, um für alle Windverhältnisse eine optimale Leistung zu erziehlen

· Hauptwelle (Folie – Aufbau)sie ist mit der Rotornabe verbunden und wird durch den Rotor angetrieben

· Getriebe es sorgt dafür, dass die Drehzahlen der Hauptwelle, die mit dem Rotor verbunden ist, in einem bestimmten Verhältnis erhöht werden (z.B.1:54 / Folie 1:83,3 )

· Generator durch ihn wird dann mechanische Energie in elektrische Energie umgewandelt er ist wird im Vergleich zur Hauptwelle mit der durch das Getriebe erhöhten Drehzahl angetrieben

· Weitere Bestandteile sind zum Beispiel ein Bremssystem (um den Rotor bei einer zu hohen Windstärke abschalten zu können), Schutzsystem (Blitzfangstange), ein Wartungskran und ein Kühlsystem für den Generator.

Funktionsweise:der Rotor wird durch Windenergie angetieben / die dadurch erzeugte mech. Energie wird auf die Hauptwelle übertragen / dann wird die Drehzahl der Hauptwelle durch das Getriebe erhöht /eine andere Welle überträgt nun die mech. Energie in den Generator: er besteht aus einer Spule,die sich in einem Magnetfeld befindetÞbewegt man die Spule in dem Magnetfeld, so wird in ihr eine Spannung induziert, die einen Stromfluß zur Folge hat (Modell) Þ mech.Energie wird also in elektrische Energie umgewandelt

Einsatzmöglichkeiten und Stromversorgung

Einsatzmöglichkeiten:Die Nennleistung von Windkraftwerken wird bei einer Windgeschwindigkeit von 40-48km/h erreicht (mind. 21km/h Einschaltung / max. 100km/h Ausschaltung), deshalb befinden sich in Deutschland die meisten Anlagen in den nördlichen Gebieten (starker Wind) (Kopie) / insgesamt 5755 WEA mit 2533MW installierter elektrischer Leistung.

Anteil: Der Anteil der Stromerzeugung aus Windenergie, im Vergleich zu den anderen Energieformen beträgt ca. 0,9% in Deutschland

Anlagen: Es gibt kleine WEA (Rotordurchmessen ca. 20m = 150kW) / die Großen haben einen Rotordurchmesser von über 60m = 1,5MW / der Preis für ein Windkraftwerk von 1MW (Folie) beläuft sich auf ca. 2 Mio DM

Pro und contra der Windenergie

pro:· die Windenergie gehört zu den regenerativen Energien· Minderung des CO2 – Ausstoßes gesichert· Durch neue Unternehmen wurden über 10000 Arbeitsplätze erschaffen

contra:· Windenergie ist gegenüber konventioneller Energie teurer· Schwankungen der Windstärke und unterschiedliche Windintensitäten · Starke Lärmbelästigung in der Umgebung / Verunstaltung der Natur

Quellen:· Informationsmaterial der Firma Micon · Microsoft Encarta 99· Internet Uni-Kassel