53. Windkraftanlagen

Windturbinenanlagen nutzen die kinetische Energie des Windes zur Stromerzeugung. Die Windgeschwindigkeiten liegen im Grenzschichtbereich der ebenen Strömung, die bei Höhen von 100 m bis 1000 m liegen und in Großstädten mit Skylines bis 2000 m. Die größten Windturbinentürme erreichen gegenwärtig Nabenhöhen von 160 m und Windraddurchmesser von 130 m, d. h. mit Flügellängen von 65 m. Die Windturbinen werden vorrangig mit 3 Schaufeln ausgeführt. Die Drehzahl von Windturbinen für Leistungen von 2 MW betragen 12 bis 20 min^-1. Um die Windturbinen bei starkem Wind von > 25 m/s zu schützen, werden die Laufschaufeln durch Pitch- oder Stall-Anlagen aus dem Wind gedreht, sodass die Strömung an den Schaufeln abreißt und das Windrad in die Ruhestellung gelangt. Bei der Windgeschwindigkeit 25 m/s bis 34 m/s wird der Windrotor abgeschaltet. Die zulässige Maximalgeschwindigkeit liegt aus Festigkeitsgründen etwa bei 80 m/s. Die aktive Blattverdrehung (Pitchregelung) stellt eine Blattwinkelregelung dar, wobei die Profilnase in die Anströmung gedreht wird. Sie benötigen für die Drehzahlreduzierung keine mechanische Bremse.