Windgenerator
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Vorteile & Nachteile von großen Windturbinen
jede Investition in erneuerbare Energien hilft der Umwelt Große Windgeneratoren zur Stromerzeugung sind seit etwa hundert Jahren im Einsatz und produzieren zur Zeit ca. 5% des Strombedarfs in Deutschland (ca. 2% in den USA). Diese Zahl wird erwartungsgemäß gewaltig ansteigen, da mehrere Großprojekte geplant, genehmigt und manche bereits in Bau sind und in absehbarer Zeit ans Netzt gehen. Der Aufschwung bei neuen Windstromgeneratoren wird sowohl durch ständig steigende Energiekosten angetrieben als auch durch den Wunsch in alternative und erneuerbare Energiequellen zu investieren um die Umwelt zu schonen und dem Klimawandel Rechnung zu tragen.
Die neuste Generation von Windgeneratoren zeichnet sich durch zahlreiche Vorteile aus, die ältere Anlagen nicht hatten. Sie sind wesentlich haltbarer als jene Modelle, die in der Vergangenheit zum Einsatz kamen und sie bringen außerdem eine höhere Leistung bzw. Energieausbeute. Da beim Bau neuer Windgeneratoren nun Materialien verwendet werden, die in vergangenen Jahren nicht zur Verfügung standen, ist es heute möglich Windräder widerstandfähiger und leichter zu bauen wodurch sie hohe Windgeschwindigkeiten unbeschadet überstehen können. Große Unterschiede in der Windstärke (Windscherung) können moderne Windkraftanlagen nun besser überstehen als ihre Vorgänger und das war eine der gravierendsten Bedrohungen großer Windturbinen. Verschiedene Windbedingungen können die Ursache für solch eine Windscherung sein, aber sehr typisch sind Winde, welche die Richtung schnell wechseln.
Windradrotoren wurden weiterentwickelt und sind nun zuverlässiger
Windradrotor Wenn diese großen Windgeneratoren zur Stromerzeugung sich zu drehen beginnen, entwickeln sie eine ziemliche Massenträgheit in ihrer Rotation. Sie wollen sich im Grunde immer weiter rotieren, nachdem sie einmal begonnen haben. Falls der Wind plötzlich seine Richtung ändert, stört das die drehenden Rotorblätter und auf die Windradrotoren und alle damit verbundenen Bauteile der Windturbinen wird eine gefährliche Spannung ausgeübt. In vielen Fällen beträgt diese Spannung auf Grund des zusätzlichen Effekts der Massenträgheit der Windradflügel und deren Eigenrotation, ein Vielfaches der eigentlichen Windstärke.
Alte Windstromgeneratoren konnten diesen extremen Belastungen nicht standhalten und versagten regelmäßig bei Scherwinden. Durch die Verbesserungen der Windradrotoren der neusten Generation sind diese besser in der Lage, mit solchen Extrembedingungen zurecht zu kommen. Moderne Rotoren sind kräftiger als ältere Versionen. Dadurch sind sie effektiver, wenn es darum geht die Vibrationen der Rotorblätter zu minimalisieren und auch in Punkto Drehbewegung bieten sie mehr Sicherheit.
Windradlärm kann eine ernsthafte Belästigung sein
Ein ganz anderes Problem vieler der früheren Versionen großer kommerzieller Windstromgeneratoren war deren Lärmbelästigung. Wann immer die Windradrotoren sich drehten und die Windflügel durch die Luft schnitten, erzeugten sie ein unüberhörbares Geräusch. Diese Surren ist bei einem einzelnen Windrad noch nicht störend, aber bei einem großen Windpark ist die Gesamtwirkung aller Windräder beträchtlich. Manche Geräusche dieses Windradlärms wurde durch Materialien verursacht, die bei den Rotorblättern verwendet wurden und welche eine Eigenfrequenz im Bereich der wehenden Winds hatten. Dadurch vibrierten die Windradrotoren und erzeugten eine eigenes Geräusch. Nach Materialverbesserungen in der Herstellung der Windradrotoren und deren Achslagerung konnte dieses Lärmproblem verringert so werden, dass es für den unbedarften Beobachter kaum noch hörbar ist. Neue Windkraftanlagen nutzen außerdem speziell entwickelte Türme, die sowohl Vibrationen als auch sämtliche Rotationsschwingungen eliminieren, wodurch sie zusätzlich Windradlärm reduzieren.
Eine weitere gravierende Neuentwicklung verbessert Umwandlung der Energie, die diese riesigen Windgeneratoren produzieren, und wie dieser Strom an das regionale Netz weiter befördert wird. Bei früheren Windkraftwerken waren die Anlagen, von denen die Umwandlung der Windenergie abhängig war, ineffizient. Dadurch ging ein Großteil des erzeugten Windstroms im Umwandlungsprozess wieder verloren. Neue Windkraftgeneratoren nutzen eine fortschrittlichere Umwandlungstechnik, in deren Prozess auch weniger als Spitzenleistungen in eine ausreichende Strommenge transformiert und in das öffentliche Netz eingespeist werden kann. Da Windräder, die ganz vom Wind abhängen in ihrer Energieproduktion, nicht immer sonderlich konsistent sind, bedeutet die neue Umwandlungstechnologie einen echten Schub in der Wirtschaftlichkeit von Windgeneratoren zur Stromerzeugung.
