Windräder: Bei 15 Metern pro Stunde läuft es am besten

Von: Naima Wolfsperger
Letzte Aktualisierung:
10552573.jpg
Fast davon geweht: Der Blick von dem Ei-förmigen Gehäuse auf dem Windrad ist zwar idyllisch, die Windstärke ist dann aber doch schon etwas größer als am Boden. Foto: N. Wolfsperger
10553732.jpg
Im „Fuß“ des weißen Giganten: Der Netzanschluss für den erzeugten Strom (li). Benajmin Heep erklärt die Sicherung beim Aufstieg (re).
10553730.jpg
Da haben sich dann doch nicht alle getraut: Bis zum Aufzug müssen zwanzig Meter geklettert werden.

Stolberg. Etwas kalt ist es. Fast schon ungemütlich. Der Wind pfeift in Böen mit 16 Meter pro Sekunde über die Felder und durch die nahe Bewaldung. In nicht ganz regelmäßigen Intervallen ist da ein fast unauffälliges „Wusch“ neben dem Windrauschen. Immer dann, wenn eines der aerodynamisch geformten Rotorblätter vom Wind in die Höhe getrieben wird.

Windkraftanlagen erzeugen Strom aus Bewegungsenergie des Windes auf die Rotorblätter. Ist der Rotor in Gang, wird die Rotationsenergie an einen Generator weitergeleitet und Strom erzeugt.

Wichtigste Voraussetzung: „Wind ist natürlich immer gut.“ Benjamin Heep ist Geschäftsführer der WSW-Energiesysteme Beteiligungsgesellschaft. Seit 1997 verfolgt der Familienbetrieb das Ziel, erneuerbare Energien voranzutreiben und privaten Investoren Beteiligungsmöglichkeiten zu bieten. WSW hat zwei der Windräder in Stolberg gebaut und kümmert sich um die Betriebshaltung. Es gibt dann aber doch Unterschiede beim Wind: „Besser ist, wenn er konstant weht“, sagt Heep, „die schönsten Winde sind bei 15 Meter pro Sekunde.“

Etwas verträumt blickt er auf den weißen Giganten. Er findet ästhetisch, was andere auch als „Verschandelung“ bezeichnen. Weil er aber von der Planung an dabei ist, weiß er: „Windenergie ist Geschmacksache.“ Nicht in der Frage nach ihrer Effizienz. Wohl aber in der Frage nach ihrer Optik und „auch ob man das Geräusch der Rotoren als lästig empfindet. In ihrer Weiterentwicklung sind die Anlagen aber auch immer leiser geworden. Leiser heißt weniger Reibung, heißt weniger Energieverlust.

Die wichtigsten Einflussfaktoren bei kleineren Windkraftanlagen sind die Windgeschwindigkeit, der Rotordurchmesser, die Leistung der Anlage und der Wirkungsgrad der Anlage. Der Wirkungsgrad liegt bei 50 Prozent. Das heißt: Die Hälfte der Bewegungsenergie des Windes kann mit dem Windrad in mechanische Energie und schließlich in Strom umgewandelt werden. Das Rad hat eine Rotorkreisfläche von 3975 Quadratmetern. Vier Quadratmeter reichen für den Strom eines Haushalts. Mit einer Anlage können pro Jahr dann 100 Haushalte versorgt werden. Der Energieertrag steigt mit der dritten Potenz zur Windgeschwindigkeit: Doppelt so schnell gibt achtmal so viel Strom.

120 Kilometer pro Stunde

Auf der Werther Heide werden die Rotorenblätter rein durch den Wind in Gang gesetzt. Größere Windräder haben dafür einen Generator installiert. Bei einer Windgeschwindigkeit von 2,5 Meter pro Sekunde trudeln die Blätter leicht im Wind.

Drei bis vier Meter in der Sekunde, und die Flügel beginnen sich zu drehen. Mit 28 bis 34 Metern pro Sekunde, also bis zu 120 Kilometer pro Stunde, ist die Anlage voll ausgelastet. „Dann erzeugt die Anlage 3500 Kilowatt Stunden Strom“, sagt Heep. Den durchschnittlichen Haushaltsverbrauch pro Jahr – in einer Stunde. „Bei solchen Geschwindigkeiten werden die Rotorblätter leicht aus dem Wind gepitscht, ihre Stellung verändert sich dabei automatisch um die Angriffsfläche für den Wind zu verringern“, sagt Heep. Wird der Grenzwert von 120 Stundenkilometern überschritten, schaltet sich die Anlage automatisch ab.

Auch an diesem Tag wird die Anlage still gelegt. In dem Turm des Windrads befindet sich ein Aufzug, der an Stahlseilen befestigt ist. Durch die Windböen bewegt sich die Anlage, im Innern bewegt sich der Aufzug. „Da könnte es passieren, dass man auf halber Strecke stecken bleibt“, sagt Heep.

Ehrfürchtig stehen die Stolberger Lesertour-Besucher vor dem Windrad. 99,5 Meter Gesamthöhe hat es. Ganz schön hoch. Trotzdem ist es eines der kleineren. Inzwischen können Windräder eine Höhe von bis zu 165 Meter haben. Der Turm alleine ist 64 Meter hoch. Der Rotordurchmesser beträgt 71. Wo die Rotorblätter zusammenlaufen, ist die Rotornabe. Dahinter ein sogenannter Ringgenerator im Anschluss, der hintere Teil, hier wird die Wind-Bewegungsenergie in mechanische umgesetzt. Der hintere Teil des ovalen Gebildes auf dem Turm ist die Gondel.

Im Fuß der Anlage befindet sich eine Steuerungszentrale. Computer, welche die Energie weiter leiten, die Sensorenergebnisse testen, die Rotorblätter dem Wind anpassen. Eine Stahlleiter führt an der Wand entlang bis ganz oben.

Das Windrad schwankt

Die ersten 20 Meter müssen geklettert werden, „nur mit persönlicher Schutzausrüstung“, sagt Heep. Helm, Handschuhe und ein Gurt, der über einen Karabiner mit einem Selbstretter ausgestattet ist. Rutscht man ab, rastet der Selbstretter im Mittellauf der Leiter ein und bewahrt vor dem Fall. Auf der ersten Plattform gibt es dann einen Aufzug. Der ist so klein, dass kaum mehr als zwei Personen hinein passen. „Hier ist alles auf Effizienz ausgelegt“, sagt Franz-Josef Türck-Hövener, Projetkmanager von Green, der Gesellschaft für regionale und erneuerbare Energien. Die Gesellschaft wurde 2011 von der Energie- und Wasserversorungs GmbH (EWV) in Zusammenarbeit mit Städten und Gemeinden gegründet.

Das Windrad schwankt im Wind. Was für das Auge unscheinbar ist, erlangt im Aufzug eine neue Dimension: Die Bewegungen sind nicht mehr zu ignorieren. Der Turm bewegt sich und der Aufzug schwingt entgegen. „Wenn ich lange oben war, fühle ich mich auf dem festen Boden manchmal wie als wäre ich gerade vom Schiff gestiegen“, sagt Heep, „da schwankt alles.“

Die Gondel selbst ist mit manuellen Steuerungselementen ausgestattet und mit einem Telefon. In dem Bereich, der hinten über den Turm hinausragt gibt es eine Luke, die geöffnet werden kann. Wenn Reparaturen anstehen, dann kommt sie meist zum Einsatz. Werkzeug, das selbst zu sperrig für den schmalen Turmschacht wäre, kann hier von außen mit einem Seil in die Gondel hinauf gebracht werden.

Was denn mit den Kühen sei, die früher hier über die Wiese gelaufen wären, fragt Günter Thoma, ein Leser unserer Zeitung. „Denen ist heute das Wetter wohl zu schlecht“, sagt Heep und lacht. Die Kühe würden immer noch hier weiden. Das Rad stört dabei nicht. „Vor kurzem habe ich auch drei Rehe gesehen, die hier auf der Wiese standen. Völlig unbeeindruckt von den Windkraftanlagen.“ Die Natur werde wohl während der Bauarbeiten gestört, aber in der Regel kämen die Tiere wieder. Zwei bis drei Jahre dauert das Genehmigungsverfahren für ein Windrad. „Aber es gab hier mal Probleme mit Wild-Sperrmüll?“ wird von den Lesern nachgehakt. Den hat es wohl gegeben. 2011 habe sich die WSW dann entschlossen, dass es günstiger sei, einen Zaun zu bauen als den Sperrmüll der Stolberger zu entsorgen. Seit dem gebe es damit keine Probleme mehr, sagt Heep.

Auch die Rücksicht auf die Anwohner ist vorangeschritten in den letzten Jahren. „An dem Turm sind Sensoren angebracht“, sagt Heep, die messen den konkreten Sonnenstand.“ Im Innern des Windrads berechnet ein Computer den Schattenwurf des Rads. „Sollte der Schatten auf ein Haus fallen, dann fährt die Anlage automatisch runter.“

Leserkommentare

Leserkommentare (5)

Sie schreiben unter dem Namen:



Diskutieren Sie mit!

Damit Sie Artikel kommentieren können, müssen Sie sich einmalig registrieren — bereits registrierte Leser müssen zum Schreiben eines Kommentars eingeloggt sein. Beachten Sie unsere Diskussionsregeln, die Netiquette.

Homepage aktualisiert

Finden Sie jetzt neue aktuelle Informationen auf unserer Startseite

Wieder zur Homepage

Die Homepage wurde aktualisiert