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Konstruktiver Aufbau von Windkraftanlagen

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Windkraftanlagen

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Zusammenfassung

Windkraftanlagen sind Energiewandler. Unabhängig von Anwendung, Bauform oder konstruktivem Aufbau ist allen Windkraftanlagen die Wandlung der kinetischen Energie der bewegten Luftmasse in mechanische Rotationsenergie gemeinsam. Wie bereits in Kapitel 2 dargestellt, können hierbei zwei unterschiedliche aerodynamische Prinzipien, Auftrieb oder Widerstand, genutzt werden, s. Bild 3-1. Widerstandsläufer haben, wie gezeigt, bescheidene Wirkungsgrade und spielen für heutige technische Anwendungen keine Rolle, außer für Anemometer. In der Gruppe der Auftriebsläufer ist das vorrangigste Unterscheidungsmerkmal die Ausrichtung der Rotorwelle. Anlagen mit vertikaler Achse haben zwar den Vorteil, dass sie keine Windrichtungsnachführung benötigen, konnten sich für größere Anlagen aber dennoch aufgrund anderer Nachteile (unruhige Dynamik, schwacher Wind in Bodennähe) nirgends durchsetzen. Die Vertikalachser sind aus historischen Gründen in Kapitel 2 dargestellt, sie werden hier nicht weiter behandelt. Der interessierte Leser wird auf Kapitel 13 der vorhergehenden dritten Auflage dieses Buches verwiesen. Wir werden uns in den weiteren Ausführungen ausschließlich mit den Horizontalachs-Windkraftanlagen befassen. Bild 3-1 fasst Merkmale von Windkraftanlagen in einer Typologie zusammen. Bauformen und konstruktiver Aufbau werden stark von der jeweiligen Anwendung geprägt. Wir können unterscheiden:

  • Direkter mechanischer Einsatz: Antrieb von Mahl-, Säge-, Hammer- oder Presswerken

  • Wandlung in hydraulische Energie: Wasserpumpen

  • Wandlung in thermische Energie: Heizung und Kühlung

  • Wandlung in elektrische Energie: Einspeisung in elektrische Netze, netzunabhängiger Betrieb mit Batteriespeicher oder Aufbau eigenständiger Netze z. B. mit Diesel-Stand-by oder Photovoltaik

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Literatur

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Authors and Affiliations

  1. SUZLON Energy GmbH, Deutschland

    Prof. Dr.-Ing. Robert Gasch (Professur), Dipl.-Ing. W. Conrad & Dr.-Ing. R. Kortenkamp

  2. Deutsche WindGuard Dynamics GmbH, Deutschland

    Prof. Dr.-Ing. Jochen Twele (Lehrstuhl), Dr.-Ing. C. Heilmann & Dipl.-Ing. J. Liersch

  3. Aero- & Structural Dynamics, Deutschland

    Prof. Dr.-Ing. Jochen Twele (Lehrstuhl) & Dr.-Ing. K. Kaiser

  4. Universität Stuttgart, Deutschland

    Prof. Dr.-Ing. Jochen Twele (Lehrstuhl) & Prof. Dr. Dipl.-Ing. M. Kühn

  5. Wind-solutions GmbH, Deutschland

    Dipl.-Ing. W. Langreder

  6. SFE GmbH, Deutschland

    Dr.-Ing. J. Maurer

  7. RSB Consult GmbH, Norwegen

    Dr.-Ing. A. Reuter

  8. REpower Systems AG, Deutschland

    Dipl.-Ing. M. Schubert

  9. GE Wind GmbH, Deutschland

    Dipl.-Ing. B. Sundermann

  10. FH Köln, Deutschland

    Prof. Dr. A. Stoffel

  11. Institut für Luft- und Raumfahrt, Technische Universität Berlin, Deutschland

    Prof. Dr.-Ing. Robert Gasch (Professur)

  12. Technische Universität Berlin, Deutschland

    Prof. Dr.-Ing. Jochen Twele (Lehrstuhl)

  13. FHTW Berlin berufen, Deutschland

    Prof. Dr.-Ing. Jochen Twele (Lehrstuhl)

  14. Ecofys GmbH, Deutschland

    Prof. Dr.-Ing. Jochen Twele (Lehrstuhl)

Authors
  1. Prof. Dr.-Ing. Robert Gasch
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  2. Prof. Dr.-Ing. Jochen Twele
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  3. Dr.-Ing. P. Bade
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  4. Dipl.-Ing. W. Conrad
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  5. Dr.-Ing. C. Heilmann
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  6. Dr.-Ing. K. Kaiser
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  7. Dr.-Ing. R. Kortenkamp
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  8. Prof. Dr. Dipl.-Ing. M. Kühn
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  9. Dipl.-Ing. W. Langreder
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  10. Dipl.-Ing. J. Liersch
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  11. Dr.-Ing. J. Maurer
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  12. Dr.-Ing. A. Reuter
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  13. Dipl.-Ing. M. Schubert
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  14. Dipl.-Ing. B. Sundermann
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  15. Prof. Dr. A. Stoffel
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  16. Prof. Dr.-Ing. Robert Gasch
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  17. Prof. Dr.-Ing. Jochen Twele
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Editors and Affiliations

  1. Institut für Luft- und Raumfahrt, Technische Universität Berlin, Deutschland

    Robert Gasch (Professur) (Professur)

  2. Technische Universität Berlin, Deutschland

    Jochen Twele (Lehrstuhl) (Lehrstuhl)

  3. FHTW Berlin berufen, Deutschland

    Jochen Twele (Lehrstuhl) (Lehrstuhl)

  4. Ecofys GmbH, Deutschland

    Jochen Twele (Lehrstuhl) (Lehrstuhl)

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© 2005 B.G. Teubner Verlag / GWV Fachverlage GmbH, Weisbaden

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Gasch, R. et al. (2005). Konstruktiver Aufbau von Windkraftanlagen. In: Gasch, R., Twele, J. (eds) Windkraftanlagen. Vieweg+Teubner Verlag, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-322-99446-2_3

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