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Windenergie


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Bei der Windenergie handelt es sich um die kinetische Energie der bewegten Luftmassen der Atmosphäre. Es eine indirekte Form der Sonnenenergie .

Inhaltsverzeichnis

Entstehung der Windenergie

Durch die ungleichmäßig Einstrahlung der Sonnenenergie die Erdoberfläche kommt es zu unterschiedlichen Erwärmungen der Atmosphäre der Wasser- und der Eine Seite der Erde die Nachtseite ist immer der Sonne abgewandt zudem ist die solare Einstrahlung Äquatornähe größer als an den Polen . Schon durch die hierbei entstehenden Temperatur - und damit auch Druckunterschiede geraten die Luftmassen zwischen der Zone den Äquator und den Polen und auch der Tag- und der Nachtseite der Erde Bewegung. Die Rotation der Erde trägt ebenfalls zur Verwirbelung Luftmassen bei.

Durch die Schiefstellung der Rotationsachse der zur Ebene die die Erdbahn durch das Umkreisen der Sonne bildet ekliptikale Ebene) entstehen zusätzlich noch von der abhängige unterschiedliche solare Strahlungsangebote die sich je man zu den Polen kommt verstärkt als Jahreszeiten bemerkbar machen. Durch die jahreszeitlich bedingten Erwärmungen der Luftmassen kommt es zu weiteren Störungen die zu Winden führen.

Es entwickeln sich Hoch - und Tiefdruckgebiete zwischen denen die Luftmassen Die Strömung verläuft vom Hoch- in ein Da die Erde sich dreht sind die dem Einfluss der aus der Rotation resultierenden Corioliskraft ausgesetzt und strömen nicht geradlinig zum Vielmehr bilden sich auf der Nord- und Wirbel mit jeweils anderer Drehrichtung. Auf der strömen die Luftmassen (aus dem Weltall gesehen) den Uhrzeigersinn in ein Tiefdruckgebiet hinein und mit Uhrzeigersinn aus einem Hochdruckgebiet heraus. Auf der sind die Orientierungen umgekehrt.

Aufgrund von Hindernissen in der Nähe Erdoberfläche und aufgrund der Reibung ist die Windgeschwindigkeit dort geringer als der Höhe.

Zu diesen globalen Störungen kommen lokale hinzu die Winde entstehen lassen. Aufgrund der Wärmekapazitäten von Wasser und Land erwärmt sich das Land tagsüber schneller das Wasser und es weht durch die Druckunterschiede ein Wind vom Wasser auf das Nachts kühlen die Landmassen schneller aus als Wasser und der Effekt kehrt sich um. kann der Wind sich auf dem Wasser entwickeln so dass es besonders in Küstengebieten zu regelmäßigen und starken Winden kommt. durch Bergformationen und andere lokale Ausprägungen kann zu lokalen Winden kommen die häufig verstärkt durch Verengungen der Windströmung an Hindernissen (Düsen- Kapeffekte).

Verschiedene Winde

Weltweit gibt es viele verschiedene Winde und Windsysteme wie zum Beispiel den Föhn den Mistral die Bora oder den Schirokko .

Auswirkungen des Windes auf die Umwelt

In besonderen Situationen wird die Windenergie verstärkt dass es zu Stürmen kommt die in ihrer Extremform zu Zerstörungen an der Natur und den von geschaffenen Bauwerken führen. Oft sind auch direkt indirekt Menschen betroffen. Diese Naturkatastrophen treten in bestimmten Gebieten der Erde bedingt und in Kombination mit anderen Wetterfaktoren regelmäßig auf kommen aber in Einzelfällen an anderen Orten vor.

Nutzung der Windenergie

Die im Wind enthaltene Strömungsenergie kann zu maximal 59 3 % entnommen werden. Wert der die dem Wind entnommene Leistung Verhältnis mit der im Wind enthaltenen Leistung wird Betz'scher Leistungsbeiwert (c p Betz ) genannt und wurde von Albert Betz Jahr 1926 ermittelt. Anschaulich und prinzipiell ist Sachverhalt auch zu erklären: wenn der Windströmung entnommen wird verlangsamt sich der Wind. Da der Massenstrom gleich bleiben muss weitet sich einer frei angeströmten Windenergieanlage der Wind auf da eben bei langsameren Geschwindigkeit hinter der Anlage die gleiche Luft abtransportiert werden muss. Aus eben diesem ist die komplette Umwandlung der Windenergie in mit einer Windenergieanlage nicht möglich. Ein solcher würde bedeuten dass hinter der Windenergieanlage die ruhen würden.

Die Windenergie wird seit Jahrhunderten vom Menschen für seine Zwecke genutzt. Es kam einen zur Nutzung des Windes zur Fortbewegung mit Segelschiffen oder Ballons. Zum anderen wurde die zur Verrichtung mechanischer Arbeit mit Hilfe von Windmühlen und Wasserpumpen genutzt.

Mit der Entdeckung der Elektrizität der Erfindung des Kabels 1847 durch Werner von Siemens des Generators der Entwicklung der Strömungsmechanik und der von Turbinen waren die Grundsteine zur Wandlung der in elektrische Energie gelegt. Anfänglich wurden die Konzepte der nur abgewandelt und statt der Umsetzung der Energie des Windes in mechanische Energie wurde einen Generator elektrische Energie erzeugt. Mit der der Anlagen wurden auch die Aufbauten und spezialisierter und man spricht heute von Windenergieanlagen (WEA). Seit den Ölkrisen in den 1970er Jahren wird weltweit verstärkt nach Alternativen Energieerzeugung geforscht und damit wurde auch die moderner Windenergieanlagen vorangetrieben. Der Ausdruck Windmühle ist für stromerzeugende Anlagen nicht korrekt sie kein Mahlwerk besitzen.



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