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Windenergie ist mechanische oder elektrische Energie, die durch Nutzung der Kraft des Windes erzeugt wird. Laut dem US-amerikanischen National Renewable Energy Laboratory war die Windmühle, mit der Wasser gepumpt und Getreide gemahlen wurde, eines der frühesten Geräte, um die Kraft des Windes zu nutzen. Ein modernes Äquivalent der Windmühle ist die Turbine, die wie die Windmühle propellerartige Blätter verwendet, um den Wind abzufangen. Diese Blätter drehen dann einen Generator und erzeugen Elektrizität. Laut dem San Francisco Chronicle befinden sich auch eine Reihe von Generatoren in der Entwicklung, mit denen Winde in großer Höhe genutzt werden sollen.
Typen
Nach Angaben der American Wind Energy Association gibt es zwei Grundtypen von Windkraftanlagen: Vertikalachse oder "Schneebesen" und Horizontalachse oder "Propeller". Einige dieser Turbinen befinden sich an Land, in der Regel in Gebieten, in denen starker Wind weht, während sich andere an Land befinden, um Winde aufzufangen, die über Seen und Meere laufen. Neuere Generatoren werden überhaupt nicht auf der Erde sein. Derzeit in der Entwicklung befindliche Generatoren ähneln Drachen, fangen den Wind in der oberen Atmosphäre ein und leiten ihn über lange Kabel zur Erde weiter.
Eigenschaften
Die vertikalachsigen Turbinen verwenden eine Reihe von Rotorblättern, die sich in einem Kreis um eine Mittelachse bewegen, die manchmal die Form eines Schneeballs hat. Bei Turbinen mit horizontaler Achse, die weitaus häufiger als mit vertikaler Achse sind, sind die Blätter in Form eines Propellers angeordnet und auf einem Turm montiert, ähnlich wie bei einer Windmühle. In den Generatoren für große Flughöhen, die nach dem gleichen allgemeinen Prinzip wie die Turbinen arbeiten, werden die Rotoren mit verschiedenen Mitteln wie Ballon und Hubschrauber in die Höhe getragen und zum Auffangen des Windes verwendet.
Funktion
Turbinen und Generatoren erzeugen Strom, der vielfältig genutzt werden kann. Wie viel Energie erzeugt wird, hängt von der Größe der Turbine und der Geschwindigkeit des Windes ab, der durch den Rotor fließt. Windenergieanlagen können entweder als eigenständige Anwendungen verwendet werden, bei denen einzelne Gebäude oder Geräte mit Strom versorgt werden, oder sie können in Gruppen verwendet werden, um Strom zu erzeugen, der in ein Netz eingespeist und an einen anderen Ort übertragen werden kann. Es ist nicht bekannt, ob Hochturbinen einzeln oder in Gruppen eingesetzt werden.
Leistungen
Diese Geräte sind insofern vorteilhaft, als sie leise und erneuerbar sind und nahezu keine Umweltverschmutzung verursachen. Indem Windenergieanlagen keine natürlichen Ressourcen verbrauchen und keine gefährlichen Abfälle produzieren, stellen sie eine ökologische Verbesserung gegenüber Energieerzeugungstechnologien dar, die fossile Brennstoffe verbrennen, die begrenzte Ressourcen nutzen und Umweltverschmutzung verursachen.
Potenzial
Stromerzeugende Windenergieanlagen sind relativ neu und können in Zukunft mit zunehmender Beliebtheit und verbessertem Wirkungsgrad verstärkt eingesetzt werden. Nach Angaben der American Wind Energy Association könnte Windenergie bis zu 20 Prozent des US-Stroms liefern, ein deutlicher Anstieg gegenüber dem derzeitigen Wert von weniger als 1 Prozent.