GROWIAN sorgt für Wirbel

Im September 1983 nahm die Große Windkraftanlage, abgekürzt GROWIAN, ihren Versuchsbetrieb zur Stromgewinnung auf. Mehr über das Scheitern von GROWIAN, den aktuellen Boom und weitere Möglichkeiten, die atmosphärische Druckunterschiede bieten, erfährst du hier.

Im Oktober 1983 begann für Growian 1 der Versuchsbetrieb. Der Name ist eine Abkürzung und bedeutet Große Windkraftanlage. Diese erste große Windkraftanlage befand sich im Kaiser-Wilhelm-Koog an der Westküste Schleswig-Holsteins, einem sehr windreichen Gebiet.

Growian sollte mit seinem Rotor, der 100,4 Meter Durchmesser hatte, 3.000 Kilowatt Leistung erzeugen. Growian war ein Leeläufer, anders als heute im Allgemeinen eingesetzte Windräder. Das heißt, der Rotor wurde von hinten angeblasen. Die beiden Rotorblätter drehten sich mit etwa 18 Umdrehungen pro Minute.

Anforderungen der Zeit voraus

Heute verwendete Materialien können den starken Kräften gut standhalten. Hier die Montage einer Windkraftanlage auf der Steininsel in Magdeburg. Im Verhältnis zum Kran ist die Anlage riesig!

Der Mast war gut 100 Meter hoch und oben befand sich ein über 300 Tonnen schweres Gehäuse, dass nach oben und unten gefahren werden konnte, was die Wartung vereinfachte, aber die Konstruktion erschwerte. Die damals verwendeten Materialien waren für solche Lasten nicht wirklich geeignet.

Neben den sich daraus ergebenden technischen Problemen hatten auch Umweltschützer ihre Schwierigkeiten mit der Anlage. Sie befürchteten in den Rotorblättern den Tod von Vögeln, weshalb große Netze gespannt werden mussten.

17 Tage statt drei Jahre

Auf Grund der Baugröße und des großen Gewichts kam es ständig zu Betriebsunterbrechungen. Besonders Stürme machten dem riesigen Bauwerk schwer zu schaffen. Die damals verwendeten Materialien waren den Belastungen durch die großen Kräfte nicht gewachsen.

Eigentlich sollte Growian drei Jahre laufen und Wissenschaftlern und Technikern Daten liefern. Doch wegen der technischen Probleme lief GROWIAN im Versuchszeitraum insgesamt nur 17,5 Tage. 1987 wurde die Anlage wieder abgebaut.

Aus dem Großprojekt GROWIAN zog man wichtige Lehren. So baut man heute viele kleinere Anlagen, die man in Windparks zusammenfasst, statt nur einen großen Rotor. Zudem halten moderne Materialien wie Kohlefaserwerkstoffe den Belastungen leicht stand.

Aus den Augen

Heute sieht man in vielen Gegenden Deutschlands Windräder. Vorteile von Windrädern sind der geringe Flächenverbrauch und sie haben schon in höchstens einem Jahr die zu ihrer Herstellung nötige Energie wieder erzeugt.

Manchmal hört man Klagen über die so genannte Verspargelung der Landschaft durch die hohen schmalen Türme der Windräder. Dies kann durch so genannte Offshorewindparks im Meer gelöst werden. Zudem ist Wind eine nie versiegende Energiequelle, die schadstofffrei genutzt werden kann.

Die Tierwelt ist im Grundsatz auch nicht gefährdet. So kommen nach einer Studie des Naturschutzbundes NABU pro Jahr etwa 1.000 Vögel durch Zusammenstoß mit einer Windkraftanlage um. Demgegenüber stehen 10 Millionen tierische Opfer durch Straßenverkehr und Stromleitungen. Gefährdet seien allerdings Rotmilan und Seeadler.

Jedoch sind die in Deutschland besonders geschützten Fledermäuse durch Windkraftanlagen gefährdet. Dazu müssen die Tiere nicht einmal mit einer Anlage zusammenstoßen. Die Tiere sterben auch durch die Druckluftunterschiede in der Nähe eines Windrades. Dem kann man jedoch vorbeugen, indem Windräder nicht an Standorten in der Nähe von Fledermauskolonien gebaut werden.

Wind weht, wann er will

Schwerer wiegt ein technischer Einwand gegen Windräder: Wind ist zwar eine unerschöpfliche Energiequelle, allerdings entzieht sie sich der menschlichen Kontrolle - der Wind weht, wann er will. Darum kann es sein, dass manchmal zu viel oder zu wenig Strom erzeugt wird.

Dafür wird an Speicherlösungen gearbeitet. Batterien sind dafür nicht geeignet, zu viele würden benötigt. Das würde zu neuen Problemen wegen der verwendeten, nicht immer ungiftigen Stoffe führen.

Stattdessen versucht man überschüssige Energie in Druckluftspeichern (siehe Bild) oder Pumpspeicherkraftwerken zu speichern. Bei Druckluftspeichern wird Luft in Tanks gepresst und bei Bedarf wieder abgelassen und damit eine Turbine angetrieben, die an einem Generator hängt, wodurch Strom erzeugt wird.

Bei Pumpspeicherkraftwerken wird Wasser in eine gewisse Höhe gepumpt und bei Bedarf durch Fallrohre abgelassen und damit ebenfalls Turbinen samt Generator angetrieben.

Deutschland mit an der Spitze

Durch das Erneuerbare Energiengesetz, das den Betreibern von Windkraftanlagen eine Abnahme ihres Stromes zu einem festgesetzten Preis garantiert, wurde in Deutschland viel investiert.

Deutschland liegt mit im Jahr 2012 installierten gut 29.000 Megawatt Leistung auf dem Windenergiemarkt weltweit auf Platz 3, nach den USA mit knapp 47.000 und China mit fast 63.000 Megawatt.

In Deutschland führend ist Sachsen-Anhalt, wo 2.352 Anlagen 3.642 Megawatt liefern. Damit können in diesem Bundesland gut 48 Prozent des Stromverbrauchs durch Windenergie gedeckt werden. Dann folgen Brandenburg mit 47 Prozent und Schleswig-Holstein mit 46 Prozent Deckung.

Insgesamt sind in Deutschland gut 22.300 Windkraftanlagen installiert und sie liefern mit knapp 29.000 Megawatt fast 10 Prozent des Gesamtstromverbrauchs. Nicht zuletzt kann die deutsche Wirtschaft hier durch Innovation und Export weltweit glänzen.

Mit dem Wind übers Meer

Auch in der Schifffahrt wird wieder verstärkt über den Einsatz von Windenergie nachgedacht. Entweder werden Schiffe mit so genannten Flettnerrotoren ausgerüstet oder man hängt riesige Drachen vor Tanker, die so gewissermaßen durchs Meer gezogen werden (siehe oben).

Flettnerrotoren nutzen den Magnuseffekt. Du kennst ihn von gekrümmten Schüssen, den so genannten Bananenflanken im Fußball. Wie der funktioniert, erfährst du, wenn du dem Link am Ende des Artikels folgst.

Übrigens ...

Streng genommen ist auch Windenergie eine Form von Solarenergie. Denn Wind weht nur auf Grund von Druckunterschieden in der Atmosphäre, die letztlich durch die Sonneneinstrahlung bewirkt werden.

Hier siehst du ein Satellitenbild des damaligen GROWIAN-Standortes.

Mehr über Windschiffe und den Flettner-Rotor erfährst du hier.

Der Magnuseffekt im Sport - das Geheimnis der Bananenflanke.

Text: -jj-/LM 1.10.2008 - aktualisiert 2.10.2012; Bilder: Arne Nordmann/GFDL; Dreiblattroter: Michael Höfner cc-by-sa 2.5; Pumpspeicherkraftwerk Marina Szengel GFDL; Windpark Philipp Hertzog/GFDL; Montage: Hadhuey/PD; Windschiff: © Beluga Skysails/http://www.wintecc.de/; Buckau/PD; GROWIAN: www.ifb.uni-stuttgart.de/~doerner/windenergie2.html

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