Windkraft A-Z

Der Diskoeffekt bezeichnet periodische Lichtreflexionen durch die Rotorblätter, er wird häufig mit der Schattenwurf-Erscheinung des Rotors verwechselt. Er trat vor allem bei Anlagen aus den Anfängen der Windenergienutzung auf, als noch glänzende Lackierungen an den Rotorblättern benutzt wurden. Seit langem werden die Oberflächen der Anlagen mit matten, nicht reflektierenden Lackierungen versehen. Daher spielt der Diskoeffekt bei der Immissionsbewertung durch moderne Windkraftanlagen keine Rolle mehr. Quelle: Wikipedia.

Das "Gesetz über den Vorrang Erneuerbarer Energien" (EEG) ist am 01.04.2000 in seiner ursprünglichen Fassung in Kraft getreten und zuletzt 2010 novelliert. Es soll den Ausbau der Strom- und Wärmeerzeugung aus Erneuerbaren Energien fördern. Das Gesetz schreibt die Anschlussgarantie und die Einspeisevergütung von regenerativ erzeugtem Strom aus Windkraft, Wasserkraft, Biomasse, Biogas und Photovoltaik durch den örtlichen Netzbetreiber vor.

Die nächste Novellierung, die bereits im Juli 2011 vom Bundestag beschlossen wurde, wird im Januar 2012 in Kraft treten. Laut Aussage des Bundesumweltministeriums sind die wichtigsten Änderungen im neuen EEG die attraktivere Gestaltung des Repowering, die Verbesserung der Bedingungen für die Offshore-Windkraft und eine Verbesserung der Netzintegration von Anlagen zur Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Energien mitsamt der Regelung des Einspeisemanagements.

Die gültige Fassung des EEG und der Stand der Novellierung kann unter http://www.erneuerbare-energien.de/inhalt/47585/4596/ eingesehen werden.

Die auch bei Windkraftanlagen mit mehr als 100 Metern Höhe vorgeschriebene Hindernisbefeuerung dient der Sicherheit des Flugverkehrs. Sie arbeitet bei alten Anlagen mit Leuchtstoffröhren, bei neueren mit Leuchtdioden (LED) oder Blitzlampen. Mit ihrem charakteristischen Blinkmuster können sie – besonders bei größeren Ansammlungen von Anlagen – störend auf Anwohner wirken und sind oftmals Grund für das Scheitern von Genehmigungsverfahren. Neuerdings dürfen die Warnlichter bei guter Sicht gedimmt werden. Es sind auch radargestützte Befeuerungssysteme in der Entwicklung, die sich nur dann einschalten, wenn sich ein Flugzeug in der Nähe befindet. Quelle: Wikipedia

Als Infraschall werden Schallwellen bezeichnet, die so tief sind, dass sie vom menschlichen Ohr nicht mehr gehört werden können. Diese Luftdruckschwankungen werden dann als Pulsationen und Vibrationen mit einem zusätzlichen Druckgefühl auf den Ohren wahrgenommen.

Windkraftanlagen erzeugen in Abhängigkeit von Windstärke und Windrichtung Geräuschemissionen, die auch Schall im Infraschallbereich beinhalten. Dafür verantwortlich sind besonders die am Ende der Rotorblätter entstehenden Wirbelablösungen sowie weitere Verwirbelungen, die durch Kanten, Spalten und Verstrebungen entstehen. Vergrößerte Nabenhöhen tragen bei modernen Windrädern dazu bei, dass diese weniger Infraschall emittieren als Anlagen der ersten Generationen.

Alle derzeit vorliegenden Infraschallmessungen zeigen übereinstimmend, dass der Infraschall von WEA selbst im Nahbereich der Anlagen (100-250 m Entfernung) deutlich unterhalb der menschlichen Hörschwelle und damit auch deutlich unterhalb einer denkbaren Wirkschwelle liegt. Vgl. Kapitel "Infraschall" der Grundlagenanalyse des DNR.

Offshore-Windenergieerzeugung meint die Stromerzeugung aus Windenergie auf dem Meer. Die hohen durchschnittlichen Windgeschwindigkeiten auf dem Meer versprechen enorme Energiepotenziale, jedoch sind die technischen Herausforderungen und die Kosten für die Errichtung von Offshore-Anlagen größer als die für Anlagen an Land. Nach den Planungen der Bundesregierung soll der Strom aus Offshore-Windenergieanlagen zukünftig einen wichtigen Beitrag zur Energieversorgung leisten. Offshore-Windparks stehen bereits in Dänemark, Großbritannien und den Niederlanden, 2010 wurde der erste deutsche Offshore-Windpark an das Netz angeschlossen.

Onshore-Windenergie bezeichnet die Windenergienutzung an Land. Ende 2010 waren in Deutschland 21.607 Windenergieanlagen mit 27.214 MW kumulierter Gesamtleistung installiert. Es wurden real 37,3 TWh Strom aus Windenergie produziert, was etwa 6,2 % des Gesamtbruttostromverbrauchs entsprach. Damit ist die an Land erzeugte Windenergie vor der Biomasse die bedeutendste erneuerbare Energiequelle in der Stromerzeugung.

Der Anteil der installierten Leistung am Nettostromverbrauch schwankt stark von Bundesland zu Bundesland. Spitzenreiter ist Sachsen-Anhalt (2010: 52%), gefolgt von Mecklenburg-Vorpommern, Schleswig-Holstein und Brandenburg. Schlußlicht unter den Flächenstaaten bildet Bayern (2010:1%) und Baden-Württemberg (2010: 0.9%).

Unter Repowering versteht man den Austausch von älteren kleineren Windenergieanlagen der ersten Generationen, wie sie vor allem in den 1990er Jahren errichtet worden sind, durch moderne leistungsstärkere Anlagen mit modernen Turbinen der Multimegawatt-Klasse.

Die neuen Anlagen arbeiten nicht nur energieeffizienter, sondern können auch wesentlich besser in das elektrische Netz eingebunden werden. Alte, verstreute Einzelanlagen, insbesondere in der Nähe von Ortschaften, werden im Zuge des Repowering zusammengefasst. Durch eine bessere Standortwahl können so die Umwelteinwirkungen auf Mensch und Natur vermindert werden. Zudem nutzen die modernen Windräder eine wesentlich geringere Drehzahl als ihre Vorgänger, was von Menschen als optisch angenehmer empfunden wird.

Der Schattenwurf von Windenergieanlagen tritt für viele Menschen unangenehm in Erscheinung, da der Schatten des bewegten Rotors im Gegensatz zu unbewegten Gegenständen periodische Helligkeitsschwankungen am Immissionsort hervorruft. Der Schatten einer stehenden Windenergieanlage ist hingegen nicht anders zu bewerten als der Schatten eines normalen Gebäudes. Das Auftreten des Schattenwurfes hängt von der Lage und Größe der Anlage, der Lage des Immissionspunktes und vom Wetter ab.

Nach dem Bundes-Immissionsschutzgesetz darf der Schattenwurf von Windenergieanlagen nicht länger als 30 Stunden pro Jahr (theoretisch, das entspricht etwa 8 Stunden / Jahr tatsächlich) und 30 Minuten am Tag auf ein Wohnhaus wirken. Bei Überschreitung dieser Dauer müssen die Windenergieanlagen abgeschaltet werden, solange ihr Schatten auf den Immissionspunkt fällt.

Hierbei wird zwischen der theoretisch maximal möglichen und der tatsächlichen Schattenwurfdauer unterschieden. Die theoretisch maximal mögliche Schattenwurfdauer würde dann erreicht, wenn die Sonne stets schiene, der Rotor immer in Bewegung wäre und der Rotor außerdem immer quer zur Sonne stünde. Da dies nicht der Fall ist, liegt die tatsächliche Schattenwurfdauer deutlich unter der theoretisch maximal möglichen. Erfahrungsgemäß liegt an Standorten mit einer theoretisch maximal möglichen Schattenwurfdauer von 30 h/a die tatsächliche Schattenwurfdauer ungefähr bei 8 h/a.

Bei der Betrachtung der Schattenwurfdauer wird dabei vom Immissionspunkt ausgegangen: Entscheidend ist nicht, wie lange eine bestimmte Windenergieanlage Schatten wirft, sondern wie lange der Immissionspunkt betroffen ist. Wenn mehrere Windenergieanlagen Schatten werfen, muss beispielsweise nachmittags eine von ihnen abgeschaltet werden, weil vormittags eine andere die zulässige Schattenwurfdauer von 30 min/d ausgeschöpft hat. Quelle: Wikipedia

-> Siehe Windkraftanlage.

Eine Windkraftanlage (WKA) wandelt die kinetische Energie des Windes in elektrische Energie um und speist sie in das Stromnetz ein. Dies geschieht, indem die Bewegungsenergie der Windströmung auf die Rotorblätter wirkt und sie somit den Rotor in eine Drehbewegung versetzt. Der Rotor gibt die Rotationsenergie an einen Generator weiter, die dort in elektrische Energie umgewandelt wird.

In der Fachliteratur hat sich ebenfalls der Begriff Windenergieanlage (WEA) etabliert. Ferner wird Windkraftwerk als Synonym verwendet, manchmal auch Windkraftkonverter (WKK). In der Umgangssprache findet sich oft der Begriff Windrad oder fälschlicherweise Windmühle.

Quelle: Wikipedia.

Der Wirkungsgrad ist allgemein das Verhältnis von abgegebener Leistung (Pab = Nutzleistung) zu zugeführter Leistung (Pzu). Er beschreibt somit das Verhältnis aus nutzbarer Energie zu der bei der Umwandlung oder dem Transport eingesetzten Energie und ist ein Maß für die Effizienz von Energiewandlungen.