1700 v. Chr.
Nach nicht unumstrittenen Angaben gibt es seit ungefähr 1700 v. Chr. Windmühlen.

200 v. Chr.
Getreidewindmühlen mit Segelwindrädern sollen schon 200 v. Chr. im Orient
betrieben worden sein.

7. Jahrhundert n. Chr.
Die persische Windmühle kann bis in das 7. Jahrhundert n. Chr. zurück verfolgt werden.
Sie ist ein Widerstandsläufer mit einer vertikalen Rotorache mit einem
unten liegenden Mühlstein.
Die Windfangmauern in Form eines halb offenen Turmes leiten den Wind auf eine Hälfte des Windrades.
Der Nachteil liegt darin, dass nur eine Windrichtung genutzt werden kann.
Sie wurde zum Mahlen von Getreide genutzt.

10. Jahrhundert n. Chr.
Die chinesische Windmühle wird auf das 10. Jahrhundert n. Chr. zurück datiert.
Sie ist ein Auftriebsläufer mit einer vertikalen Rotorachse und im Kreis
geführten Dschunkensegeln,die sich automatisch zur Windrichtung anstellen.
Sie wurde zur Bewässerung von Feldern genutzt.

1180 n. Chr.
Erste Nachweise über europäische Windmühlen gehen auf das Jahr 1180 zurück.
Sie waren den Bockwindmühlen ähnlich und verbreiteten sich rasch bis in den Süden
Englands und nach Flandern aus.

20. Jahrhundert n. Chr.
Ab dem 20. Jahrhundert wird durch Windkraftanlagen elektrischer Strom erzeugt.

Getreidemühlen
Schöpf- und Pumpmühlen
Hammer-, Stampf- und Sägewerke
elektrische Generatoren

Bei Auftriebsläufern haben die Rotorblätter ein aerodynamisches Profil, die einen
Auftrieb erzeugen und somit die Rotorblätter in Bewegung setzen. Es sind Schnellläufer
und ideal zur Stromerzeugung geeignet.

Bei Widerstandsläufern setzen sich die Rotorblätter aufgrund des Luftwiderstandes
in Drehbewegung. Es sind Langsamläufer mit hoher Kraftentfaltung z.B. zum Pumpen
von Wasser und zum Antreiben von Maschinen.

Windkraftanlagen mit vertikaler Rotorachse sind unter anderem:
Darrieus-Rotor
Savonius-Rotor
Schalenanemometer

Windkraftanlagen mit horizontaler Rotorachse sind unter anderem:
amerikanisches Westernwindrad
Hütter-Anlage
holländische Mühlen
Segelwindmühlen
Bockwindmühlen
Die meisten der Windkraftanlagen, die heute installiert werden, sind in gewisser
Weise eine Weiterentwicklung der frühen Windmühlen. Sie zeichnen sich durch die
horizontal liegende Rotorachse aus.

Rotor
Gondel mit Generator und ggf. Getriebe
Turm
Fundament
Netzeinbindung

Durch eine Windkraftanlage wird dem Wind seine kinetische Energie entzogen.

Die Leistung einer Windkraftanlage errechnet sich aus der Luftdichte
(in Abhängigkeit von Druck und Temperatur),
der Windgeschwindigkeit und der Fläche, die vom Rotor überstrichen wird.

Die Betz'sche Konstante ist der Wirkungsgrad, mit dem das Windrad
die zur Verfügung stehende Windenergie in mechanische Energie um-
wandelt. Sie kann nicht über 0,593 liegen (theoretisches Maximum).

P = Leistung des Windes (Watt)

A = vom Rotor überstrichene Fläche

v = Windgeschwindigkeit

ƿ = Dichte der Luft = 1,229 kg/m³
auf Meereshöhe 14° C

P = 0,5 * ƿ * A * v³

Rechenbeispiel:

Rotorfläche = A = 2,5 m²
Windgeschwindigkeit = v = 4 m/s

P = 0,5 * 1,229 kg/m³ * 2,5 m² * 64 m³/s³ = 98 Watt

Alle Angaben ohne Gewähr.

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