Windgeneratoren

Ein Windgenerator ist ein Bestandteil einer Windkraftanlage. In diesem Generator wird der Strom erzeugt. Dazu wird die horizontale Luftbewegung ausgenutzt, um die Rotorblätter eines Propellers in Bewegung zu versetzen. An der Rotationsachse befindet sich der eigentliche Generator, der die Drehbewegung in elektrischen Strom umwandelt.

Um stets den optimalen Luftstrom auszunutzen, sind diese Windturbinen drehbar auf hochwertigen Lagern montiert und mit einer Windfahne ausgestattet, so dass der Wind immer möglichst parallel zur Rotationsachse auftrifft. Vergleichbar ist das mit einer wasserbetriebenen Anlage, daher spricht man auch von einer Windturbine.

Um den Wind möglichst ohne störende Einflüsse durch Gebäude, Bäume oder Geländeerhebungen zu nutzen, wird ein Windrad auf einem senkrechten Mast oder auf Dächern von Gebäuden montiert. Somit kann ein Maximum des verfügbaren Windes in Rotation des eigentlichen Windgenerators umgewandelt werden, was die Effizienz der Anlage steigert. Hinweise zu geeigneten und auch zu meidenden Installationsorten finden Sie in der Regel in den Herstellerinformationen, die dem Windgenerator beiliegen.

Weitere Merkmale eines Windgenerators sind die Anzahl und Grösse der Rotorblätter. Es gilt, ein Optimum zwischen möglicher Drehzahl, technischem Aufwand und Effizienz sowie dem Preis zu finden. Logisches Minimum sind zwei Rotorblätter. Inzwischen sind auch vertikale Windgeneratoren gebräuchlich. Diese arbeiten unabhängig von der Windrichtung, allerdings wird ihnen eine geringere Effizienz zugesprochen.

Dazu kommt eine nachgeordnete Elektronik, die die Stromspeicherung und Netzeinspeisung sowie das Zusammenspiel mit den Verbrauchern regelt.

Für den Privatgebrauch kommt eine Kleinwindkraftanlage beziehungsweise ein Wind-Generator in Betracht, der eine Leistung bis maximal 1,5 Kilowatt (kW) bei bis zu 48 Volt liefert. Die Angabe der Nennleistung in Kilowatt in den technischen Daten der Wind Turbine bezieht sich immer auf eine definierte Windgeschwindigkeit.

Ein Beispiel: Ein Windrad liefert eine Leistung von 600 Watt (0,6 kW) bei einer Windgeschwindigkeit von 10 Metern pro Sekunde (36 Kilometer pro Stunde). Die Abgabe von elektrischer Energie beginnt bei einer Windgeschwindigkeit zwischen 2 und 3 Metern pro Sekunde.

Konstruktionsbedingt sind solche Windturbinen bis zu einer festgelegten maximalen Windgeschwindigkeit verwendbar. Das ergibt sich aus der Fliehkraft der Rotorblätter, der Stabilität des Montagemastes und der mit der Drehzahl ansteigenden Spannung am Ausgang der Windturbine.

Windgeneratoren sind meist bis zur Windstärke 12 sicher, was zirka 33 Meter pro Sekunde oder 120 Kilometer pro Stunde entspricht, einige sogar bis 50 Meter pro Sekunde (180 Kilometer pro Stunde). Als Sicherheitsplus sind elektromagnetische und aerodynamische Bremseinrichtungen installiert, die einen Anstieg der Drehzahl des Windrades über das maximal zulässige Mass begrenzen.

Manche moderne Windrad-Modelle sind mit WLAN-Schnittstellen ausgestattet, die die Installation, Steuerung und Kontrolle des gesamten Systems per Smartphone oder PC und somit auch bequem aus der Ferne ermöglichen.

Prüfen Sie vor der Anschaffung eines stationären Windrades die regional herrschenden Windverhältnisse. Empfehlenswert ist eine Windmessung über einen Zeitraum von mindestens drei Monaten am vorgesehenen Standort, um einschätzen zu können, ob eine Windkraftanlage dort sinnvoll ist. An der Vorabmessung erkennen Sie auch die Hauptwindrichtung, aus der die Anlage frei durchströmt werden sollte. Der Deutsche Wetterdienst veröffentlicht regelmässig Winddaten für Windenergienutzer, die aus zahlreichen Windmess-Standorten in ganz Deutschland generiert werden. Damit können Sie genauer abschätzen, ob sich der Preis für die Anschaffung eines Windgenerators rentiert.