Geschichte der Windkraftanlagen
Anlage von Charles F. Brush von 1888
Technische Entwicklung seit den 1990er Jahren bis heute
Mit dem Stromeinspeisungsgesetz von 1991 begann der Aufschwung der Windenergie auch in Deutschland; er setzte sich mit dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (in Kraft seit 1. April 2000) fort. Diese politischen Rahmenbedingungen trugen dazu bei, dass deutsche
Windkraftanlagenhersteller die Technologie- und Weltmarktführerschaft erlangten. Sie entwickelten und bauten immer größere Anlagen mit drei verstellbaren Rotorblättern und variabler Drehzahl.
Die mittlere Nennleistung der in Deutschland neu installierten Windkraftanlagen betrug im Jahr 1990 164 kW, im Jahr 2000 erstmalig über 1 MW, im Jahr 2009 erstmalig über 2 MW. Im Jahr 2011 lag sie bei über 2,2 MW, wobei Anlagen mit einer installierten Leistung von 2,1 bis 2,9 MW mit 54 % aller Anlagen dominierten. Ein weiterer Anstieg der durchschnittlichen Nennleistung ist absehbar, u.a. wegen der Einführung der 3-MW-Klasse bei Onshore-Windkraftanlagen und wegen des Ausbaus der Offshore-Windenergie (wo hauptsächlich Anlagen mit einer Nennleistung zwischen 3,6 und 6 MW errichtet werden).
Der Rotordurchmesser wuchs. Eine Verdopplung der Rotorblattlänge bewirkt gemäß der Kreisformel eine Vervierfachung der Rotorfläche. Noch bis Ende der 1990er Jahre lag der Durchmesser meist unter 50 Meter, nach etwa 2003 meist zwischen 60 und 90 Meter. Seit 2008 kommen oft auch Windkraftanlagen mit Rotordurchmessern über 90 Metern zum Einsatz, was 2012 bereits der Durchschnittswert der in Deutschland neu installierten Anlagen war. Analog stiegen die durchschnittliche Nabenhöhe und Nennleistung bis zum ersten Halbjahr 2014 auf 113 m bzw. 2,65 MW sowie der Rotordurchmesser auf 97 m, mit deutlichen Unterschieden aufgrund regionaler Windhöffigkeit.
Moderne Schwachwindanlagen haben mittlerweile Rotordurchmesser bis etwa 130 Meter und Nabenhöhen bis zu 150 Meter, wobei die Gesamthöhe der Anlagen bisher 200 m in aller Regel nicht überschreitet. Im Offshore-Bereich sind (Stand 2013) Anlagen mit Rotordurchmessern von über 170 Metern im Testbetrieb. Enercon war zunächst lange der einzige Hersteller mit Direktantrieb; mittlerweile setzen mehrere Hersteller auf ein getriebeloses Design. Im Jahr 2013 betrug der weltweite Marktanteil der getriebelosen Anlagen 28,1 %.
Windkraftanlagen wurde bis etwa 2010 stationär per Dockmontage gefertigt; seitdem setzen Hersteller aus Kostengründen zunehmend auf Serienfertigung im Fließbandverfahren und auf eine Industrialisierung und Standardisierung ihrer Produkte. Parallel dazu setzen sich – wie im Automobilbau seit langem Standard – modulare Plattformstrategien durch, bei denen auf der gleichen technischen Basis Anlagentypen bzw. -varianten für verschiedene Windklassen entwickelt werden; z. B. durch unterschiedliche Rotorgrößen bei weitgehend identischem Triebstrang oder unterschiedlichen Generatorkonzepten bei gleichem Rotordurchmesser.
Nicht alle neu installierten Anlagen stehen an neuen Standorten: Teilweise werden alte Anlagen abgebaut und durch leistungsstärkere ersetzt, was als Repowering bezeichnet wird. Innerhalb von Windparks sinkt dabei in der Regel die Anzahl der Anlagen, während zugleich installierte Leistung und Ertrag deutlich steigen.
Quelle Wikipedia
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