Horizontal

Windkraftanlagen mit horizontaler Rotationsachse haben sich zur Stromerzeugung gegen ihre vertikal rotierenden Konkurrenten durchgesetzt. Ihre Rotorblätter verfügen über ein aerodynamisches ausgeprägtes Profil ausgeprägt, wie man es auch ähnlich von Flugzeugpropellern kennt. Aus einem Geschwindigkeitsunterschied zwischen Druck- und Saugseite des Flügels entsteht eine Druckdifferenz und Erzeugt somit einen Auftrieb. Der Auftrieb wird nun in ein Drehmoment umgesetzt, welcher die Drehzahl zum Antrieb des Stromgenerators liefert.

Horizontale Windturbine - Ausrichtung erforderlich

Windturbinen mit horizontaler Rotorachse müssen je nach Windrichtung entsprechend ausgerichtet werden. Die Gondel ist auf dem Windradturm angebracht und verfügt über ein sogenanntes Azimutlager. Damit kann man sie horizontal nachführen. Bei großen Windkraftanlagen wird die Windrichtung durch die Windrichtungsgeber bestimmt. Mittels Stellmotoren wird der Rotor in die Windrichtung gedreht. Bei kleinen Windturbinen erfolgt dies mit Hilfe einer Windfahne. Ist der Rotor dem Wind zugewandten, spricht man von sogenannten Luvläufern. Befindet er sich oder auf der dem Wind abgewandten Seite, ist die Rede von Leeläufern.

Auch ist es Wichtig, die Leistung des Generators konstant zu halten. Dies ist nur zu erreichen. wenn man die Drehzahl des Rotors ebenfalls konstant hält. Größere Windräder verfügen daher über eine eingebaute Rotorblattverstellung, die automatisch auf Schwankungen der Windstärke reagiert. Der Winkel der Rotorblätter wird verstellt, was zur Folge hat, dass die Drehzahl auch bei schwächeren Winden konstant gehalten werden kann. Ist der Wind sehr schwach, werden Rotor der Windturbine mit voller Breite gegen die Windströmung ausgerichtet. Bei starken Winden können die Rotorblätter parallel zur Windströmung gedreht werden. Bei besonders hoher Windstärke oder Orkanböen, wird der gesamte Antrieb durch eine Rotorbremse eingestellt, um starke und somit kostenintensive Beschädigungen zu vermeiden.

Horizontale Windturbinen sind wesentlich effizienter

Der Hauptvorteil, den horizontaler Windturbinen im Vergleich zur vertikalen Windturbine bieten, ist die wesentlich höhere Effizienz. Erfolgt die Anströmung des Windes sehr linear und ausgeprägt, steigt der Ertrag in Punkto Energie enorm. Bei großen Windturbinen, wie man sie aus Windparks kennt, entstehen neben einem hohen Energieertrag auch ein erhöhter Geräuschpegels. Daher findet man sie häufig in Außenbereichen oder Siedlungsrändern. Kleinwindturbinen sind um ein vielfaches leiser und erzeugen weniger Vibrationen als ihre großen Versionen.