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Hinterland Wind bläst die Entwicklung stetig voran
Landkreis Hinterland Wind bläst die Entwicklung stetig voran
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06:16 23.04.2012
Die Grafik zeigt, wie Windkraftanlagen, ob mit oder ohne Getriebe, konstruiert sind.Quelle: Agentur für Erneuerbare Energien
Gladenbach

Klein und niedlich, so würden die ersten Maschinen zur Windkraftnutzung wirken, stellte man sie heute in die Nähe einer modernen Windkraftanlage. Damals waren es Anlagen von 10 bis 18 Metern hohen Holzkonstruktionen mit Rotoren, die einen Durchmesser von 8 bis 17 Meter erreichten. Heute sind es Betontürme, die eine Nabenhöhe von 135 Metern erreichen, deren Rotor einen Durchmesser von 127 Metern hat und eine Leistung von 7500 Kilowatt erreicht.

So wie sich die Größen und Baustoffe geändert haben, so änderte sich im Laufe der Zeit auch die Einstellung zu den Windmaschinen. Waren die Vorläufer noch mit Holz oder Segeltuch bespannt und boten ein idyllisches Bild, so bestehen die heutigen Rotoren aus Glasfaserverbundstoff und verschandeln nach Ansicht vieler Menschen die Landschaft.

Dabei waren die Windmühlen im vorindustriellen Europa die wichtigsten Kraftmaschinen. Noch 1882 drehten sich im Deutschen Reich 18.901 Windmühlen. Doch die Industrialisierung mit ihrem Energiehunger läutete das Aus für die umweltschonende Energienutzung ein. Billige Rohstoffe wie Kohle und später Erdöl sowie deren Lobby lassen die Windkraftnutzung, die zudem als unstet gilt, ins Hintertreffen gelangen, doch sie stirbt nie aus.

Neue Modelle, von „Garagenfirmen“ entworfen, verbreiten sich auch in Deutschland. Noch 1925 nutzen rund 7000 Bauernhöfe Anlagen wie die US-amerikanische „Westernmill“ zum Wasserpumpen, zum Antrieb landwirtschaftlicher Maschinen und zur Erzeugung von Elektrizität. Doch der Ausbau der zentralen Stromversorgung mittels Kohlekraftwerken lässt gegen Ende der Dekade auch diese Windräder verschwinden. Die Weltkriege tun ein Übriges, die Entwicklung stagniert. Erst die Ölschocks in den 1970er Jahren lassen die alte Methode wieder in den Fokus rücken. Im Vergleich zur Atomstrom-Energie nur zaghaft gefördert, entstehen die ersten Projekte. Ersten Schätzungen zufolge könnten in der Bundesrepublik 73 Prozent des Strombedarfs durch Windenergie gedeckt werden. Eine Zahl, die heute längst nicht mehr so utopisch klingt wie damals, früher aber durch Großanlagen erreicht werden sollte.

Die Bundesrepublik will in der Entwicklung an der Spitze mitspielen. Im Wettstreit mit den USA soll das größte Windrad der Welt entstehen: Growian heißt die Großwindanlage, die die Energieversorger nicht fördern wollen. Auch die Bundesregierung scheint nicht 100-prozentig hinter dem Projekt zu stehen. So äußert sich zum Beispiel der damalige Forschungsminister Hans Matthöfer: „Wir wissen, dass es nichts bringt. Aber wir machen es, um zu beweisen, dass es nicht geht.“ Im Februar 1983 ist Growian montiert: Ein 100 Meter hoher Turm mit zwei jeweils 50,2 Meter langen Flügeln. Nach nur 331 Stunden Normalbetrieb wird das 90-Millionen-Mark-Forschungsfiasko im Sommer 1988 abgerissen.

Zwei Jahre zuvor explodierten die Atommeiler in Tscherno­byl. Während in Deutschland nicht mehr als 50 professionelle Windräder in Betrieb waren, sind es in Dänemark schon 1200. Auch in Deutschland sollen solche Zahlen erreicht werden, wozu das 1990 erlassene „Stromeinspeisegesetz“ den Startschuss setzt.

Allmählich entwickelt sich ein Markt, und viele Arbeitsplätze entstehen. Die Lösung für den riesigen Energiebedarf sollen Windparks mit Riesen-Anlagen vor den Küsten Deutschlands bringen. Doch die Atomkatastrophe von Fukushima ändert wieder alles: Die Energiewende wird ohne dezentrale Windräder auf dem Festland nicht zu erreichen sein.

Quellen: Deutsches Museum, München; Die Zeit, 6/2/2012: „Die Kraft aus der Luft“; Erneuerbare Energie, 04/2012: „Siebzig Jahre jung“; Wikipedia

von Gianfranco Fain

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Die ersten Anlagen zur Nutzung des Windes wurden nach Meinung von Historikern vor Christi Geburt im Orient eingesetzt. Dort förderten sie das Wasser auf die Felder. Ab dem 11. Jahrhundert verbreitete sich die Nutzung an die Küsten des Mittelmeerraums sowie Mitteleuropas.

Es kamen zwei Bauarten zum Einsatz: Windkreisel mit senkrechter Welle und Windräder mit waagrechter Welle. Windkreisel waren einfach zu bauen und nutzten mit ihrer vertikalen Achse jede Windrichtung. Wegen des besseren Wirkungsgrades setzten sich aber die Windmühlen mit ihren horizontalen Achsen durch. Die ersten Windräder waren fest auf Türme montiert und zur Hauptwindrichtung ausgerichtet.

Etwa ab dem 12. Jahrhundert drehten sich die Anlagen mit dem Wind. Dies ermöglichte die Erfindung der Bockwindmühle, bei der das gesamte Gebäude an einem Pfahl, der rotieren konnte, aufgehängt war. Diese Mühle eignete sich nur zum Mahlen von Getreide.

Ein revolutionäre Entwicklung kam 1736 aus den Niederlanden: Der holländische Ingenieur Jan Adrian Leegwater erfand die Kappenmühle; bei der sogenannten „Holländermühle“ drehte sich nur noch das Obergeschoss des Gebäudes mit dem Wind.

Der letzte weit verbreitete historische Typ dürfte aus vielen Wild-West-Filmen bekannt sein: die „Westernmill“. Sie kam Mitte des 19. Jahrhunderts in Nordamerika zum Einsatz und diente hauptsächlich zur Wasserversorgung. Charakteristisch war die Flügelrosette aus etwa 20 Blechschaufeln. Die Westernmill war die erste industriell gefertigte Windkraftanlage, die vollständig aus Metall bestand und vollautomatisch zu betreiben war.

Mit der Industrialisierung kam Ende des 19. Jahrhunderts auch der Strom ins Spiel. Drei Erfinder entwickelten unabhängig voneinander Windräder, um diesen zu erzeugen: Der Schotte James Blyth baute das erste Vertikalwindrad (etwa zehn Meter hoch mit einem acht Meter großen Rotor); der US-Amerikaner Charles Francis Brush die erste Horizontalanlage (18 Meter hoher Turm aus Holz, horizontal gelagerter Rotor mit 17 Metern Durchmesser); die 1891 im Jütland errichtet Anlage des Dänen Poul la Cour erinnert am ehesten an moderne Horizontalmaschinen. Er entdeckte, dass Anlagen mit weniger Flügeln schneller laufen, und er setzte zur Speicherung von Windstrom auf Batterien aus Wasserstoff.

Ab der Wende vom 19. zum 20. Jahrhundert setzte man so genannte Windturbinen ein, deren Flügel nach aerodynamischen Gesichtspunkten ausgebildet waren. Während die Weltkriege die Entwicklung in Europa zum Erliegen brachten, baute der US-amerikanische Ingenieur Palmer C. Putnam mit dem Wasserturbinenhersteller Smith die erste netzeinspeisende Großanlage, die ab 1941 vier Jahre lang lief, aber aufgrund der Konkurrenz durch billige fossile Brennstoffe nicht kostendeckend arbeitete.

Erst Anfang der 1980er Jahre gelang es kleinen dänischen Landmaschinenherstellern, Anlagen mit 12 bis 15 Metern Rotordurchmessern in Serie zu bauen, die eine Leistung von 30 bis 75 Kilowatt erbrachten.