Windkraftanlage
Über Windkraftanlagen wird Strom aus Windenergie gewonnen. Die Umwandlung erfolgt weitgehend direkt, indem die Rotoren durch den Wind in Drehung versetzt werden. Die Rotorblätter eines Windrads auf dem Meer können über einen Durchmesser von bis zu 165 Metern verfügen. Die entstehende Bewegungsenergie wird in einem angeschlossenen Generator in elektrischen Strom umgewandelt.
Windkraftanlagen können entweder horizontale Drehachsen (Propeller) oder vertikale Drehachsen (Savonius, Darrieus-Rotor und die Hybridmodelle) als Windturbinen haben. Die Luft strömt durch die Windturbine hindurch und das verursacht den Druck, der die Flügel in Rotation versetzt. Dies wandelt die kinetische Energie des Windes zunächst in mechanische Energie um. Anschließend verwandeln der Generator und die Wechselrichter die mechanische Energie an der Rotorwelle in elektrische Energie.
Alle modernen Windturbinen sind mit einem elektrischen System, einem elektronischen Kontrollsystem, mit unterschiedlichen Sensoren und einem Bremssystem (mechanisch oder aerodynamisch) ausgestattet. Dies sind erforderlich, um die Betriebsweise der Turbine und den Generator steuern zu können.
Das Aufkommen des aus Windkraft gewonnenen Stroms hängt maßgeblich von der Windstärke ab. Die Stärke des Windes – gemessen in Beaufort auf einer Skala von Beaufort 0 (Windstille) bis Beaufort 12 (Orkan) – ist eine komplexe Funktion aus Sonneneinstrahlung, Rotation der Erde und lokalen Gegebenheiten. Bei Windstärken über 8 Beaufort werden Windturbinen abgeschaltet, um sie vor Überlastung zu schützen.