Die Erzeugung von elektrischem Strom aus Windkraft funktioniert nach folgendem Prinzip:
Wind ist nichts anderes als bewegte Luft, also Moleküle, die sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit fortbewegen. Wenn sich Moleküle, die eine Masse aufweisen, bewegen, liegt bereits eine Energieform vor, die als kinetische Energie bezeichnet wird.
Diese kinetische Energie des Windes kann man umwandeln in andere Energieformen, wie zum Beispiel der Rotationsenergie aus der sich wiederum elektrischer Strom erzeugen läßt.
Im Falle einer Windkraftanlage erfolgt die Umwandlung der kinetischen Energie mittels der Rotorblätter, welche die Energie des Windes in eine Drehbewegung (Rotationsenergie) umwandeln. Die Rotorblätter, die sich an der Nabe einer Windkraftanlage befinden, treiben also eine Welle an, mit der ein Generator zur Stromerzeugung betrieben wird.
Wieviel elektrischen Strom eine Windkraftanlage erzeugen kann, ist zum Einen abhängig von der Größe der Anlage und zum Anderen von dem Wirkungsgrad mit der die Anlage arbeitet. Letzeres bezieht sich auf das Verhältnis, wieviel Prozent der vorliegenden Windenergie eine Windkraftanlage in Rotationsenergie und somit folglich in Strom umwandeln kann.
Hinsichtlich der Größe von Windkraftanlagen wird unterschieden zwischen:
- “Kleinstanlagen”, die lediglich Leistungen von einigen Kilowatt bringen.
- “Kleine Windkraftanlagen”, die Leistungen von bis zu 50 Kilowatt bringen und deren Rotorblätter einen Durchmesser von bis zu 16 Metern aufweisen.
- “Mittlere Windkraftanlagen” mit einer Leistung bis 500 Kilowatt und einem Rotordurchmesser bis 45 Meter und
- “Großanlagen”, die teilweise eine Leistung von mehreren Megawatt bringen und deren Rotordurchmesser über 100 Meter betragen kann.
Während Windkraftanlagen in früheren Zeiten noch oftmals als Einzelanlagen betrieben wurden, werden heute zumeist viele Windkraftanlagen in sogenannte Windparks zusammengefaßt, da dieses zum Einen logistische Vorteile bezüglich der Einspeisung des Stromes in das öffentliche Netz und bezüglich erforderlicher Wartungsarbeiten bringt und zum Anderen Landschaftsbilder weniger beeinflußt werden, wenn sich viele Windkraftanlagen auf begrenztem Raum konzentrieren.
Der derzeitige Trend geht, neben der Errichtung von Windparks, in die Richtung, Windkraftanlagen in sogenannten “Off-Shore”-Windparks zu errichten, also Windparks die sich im Meer befinden.
Der Aufwand für die Errichtung solcher Off-Shore Windparks ist zwar ungleich größer als bei Windparks an Land, dafür sind die durchschnittlichen Windgeschwindigkeiten höher, es kann somit mehr elektrischer Strom erzeugt werden und es gibt keine sichtbaren negativen Beeinflussungen von Landschaftsbildern.