Wieso Wind zur Sonnenenergie zählt und als erneuerbare Energie so wichtig für uns ist?

Die Erde erwärmt sich von Sonnenstrahlen, die auf die Erdoberfläche treffen. Jedoch tun diese das sehr ungleichmäßig.

Dabei sind mehrere Dinge von Bedeutung: Land und Wasser heizen verschieden schnell auf, der Winkel, in dem die Sonne auf die Erdoberfläche scheint, spielt eine große Rolle, Faktoren wie Luftvermutzung oder hochgewirbelter Staub haben Einfluss und auch Geländtypen sind nicht unbedeutend.

So erwärmt sich zum Beispiel die Luft über dem Land schneller, als die über dem Meer. Also steigt die warme Luft über dem Land auf und kühlt auf dem Weg nach oben wieder ab. Wenn diese kühle Luft aufs Meer hinaus zieht, sinkt sie dort ab und drückt wiederum kühle Luft gegen das Land. Es strömt also immer kühle Luft vom Meer gen Land. Diese bewegte Luftmasse der Atmosphäre nennt sich Wind. Doch wie kommt er überhaupt in Bewegung?

Wind entsteht, weil die unterschiedlich erwärmte Luft einen unterschiedlichen Druck hat – Hoch- oder Tiefdruck. Kalte Luft hat einen höheren Druck als die aufsteigende Warmluft. Sinkt die kalte Luft ab, entsteht ein hoher Druck, steigt die warme Luft auf, entsteht ein geringer Druck. Da die Luft immer vom Hoch- zum Tiefdruckgebiet strömt, ist es windig.

Ressourcen an Windenergie

Die weltweiten Ressourcen an Windenergie sind so groß, dass man mit Ausnutzung aller technischen Möglichkeiten das Fünffache des Weltenergiebedarfs decken könnte. Allein in den Vereinigten Staaten entspricht die verfügbare Menge an Windkraft der zehnfachen Menge des dortigen Jahresverbrauchs. So kommt es, dass der Markt für Windstrom nicht nur der am schnellsten wachsende bei den erneuerbaren Energien ist, sondern bei allen Formen der Energie überhaupt.

Mittlerweile beziehen die Deutschen deutlich mehr Strom von Windenergie als von Wasserkraftwerken. Experten sehen ein großes Wachstumspotential in dieser Branche. Denn vor allem offshore, also in Windparks vor der Küste, soll viel investiert werden. Wenn eine Branche wächst, dann mit ihr natürlich die Arbeitsplätze. Wenn 2000 noch 25.000 Arbeiter in Deutschland in der Windkraftindustrie beschäftigt waren, so waren es 2008 schon 90.000. (Grafik siehe Spiegel-Online)

Das Minus

Einerseits halten Kritiker Windräder für eine Verschandelung der Landschaft. Zudem kann kritisiert werden, dass Wind sehr unzuverlässig ist. So wird bei einem Sturm das deutsche Stromnetz überlastet, bei Flaute muss das Ausland herhalten, was wiederum Geld kostet. Ein weiterer Nachteil: Starker Wind bläst vor allem in Norddeutschland, die großen Verbrauchszentren liegen aber im Süden und Westen. Die zahlreichen, neuen Leitungen, die benötigt werden, würden dann abermals Geld kosten.

Trotz der Kosten, die entstehen, ist Windkraft verhältnismäßig günstig. Denn Betreiber der Anlagen bekommen über das Erneuerbare-Energien-Gesetz in Deutschland nur mehr wenig mehr Förderung, als der Preis für konventionellen Strom an der Energiebörse hoch ist. So ist zum Beispiel Solarstrom weit höher vergütet.

Muss die Stromerzeugung bei Flaute zum Erliegen kommen?

Das Problem der schwankenden Ertragsmengen betrifft die Windkraft wie die Photovoltaik. Beide Formen erzeugen zwar Strom, aber keine Hitze. Hitze lässt sich speichern, Strom nur sehr kostspielig und ineffizient. Bei den derzeitigen Stromnetzen ist es schwierig, Kraftwerke mit starken Leistungsschwankungen zu integrieren, wenn deren Anteil an der Gesamtkapazität 20 Prozent übersteigt. Mithilfe von großflächigen intelligenten Verbundnetzen könnte dieser Anteil weiter steigen. Da windarme Zeiten vorhersehbar sind, könnten die Energieversorger dem Ausfall entgegenwirken. Wenn man mehrere Windparks an ein Netz schließen würde, so könnte man den Ausfall des einen durch die Zuschaltung eines anderen ausgleichen.

Neuartige, phantastische Spinnereien: Wolkenkraftwerke

Es klingt nach einem Roman. Wubbo Ockers aus den Niederlanden möchte Kritikern ein Argument nehmen und den inzwischen allgegenwärtigen, als störend empfundenen Windrädern Konkurrenz machen: Er will einen Drachen steigen lassen. Dieser entwickelt kaum Geräusche, ist Zuverlässige in puncto Energielieferung und liefert davon vor allem größere Mengen. Das ganze nennt sich KitePower.

Ein Prototyp, der zeigen soll, wie das Höhenkraftwerk funktionieren kann, gibt es bereits. An einem langen Seil steigt der Drachen, sich in die Luft schraubend, auf. Durch dieses sogenannte Cross-Wind-Manöver wird eine hohe Zugkraft erzeugt. Das Kabel, das beim Aufstieg durch die Flugbewegung immer wieder kürzer wird, zieht den Drachen zurück. Diese Drehbewegung treibt einen Generator an, der Strom produziert und diesen in einer Batterie speichert. Anschließend wird in der „Depower-Phase“ die Zugkraft wieder verringert und der Drachen eingeholt.

Ob sich diese Idee durchsetzen und revolutionäre Wellen schlagen wird, steht wohl noch in den Wolken. Dass sich aber etwas an der Stromproduktion in Richtung Erneuerbarer Energie verändern muss, haben inzwischen alle begriffen.

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