Funktionaler Aufbau eines Windrads
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Grafik:
Windrad in seinem gesamten Aufbau mit Sockel und Turm schematisch dargestellt.
German, Spanish (CREA), English
2020-03-17
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Das Fundament bildet die Verankerung der Windkraftanlage im Erdreich. Um die Standfestigkeit der Windenergie-Anlage zu gewährleisten, wird je nach Festigkeit des Untergrundes eine Pfahl- oder Flachgründung vorgenommen.
Der Turm ist das größte und schwerste Teil einer Windenergieanlage. Er ist üblicherweise zwischen ein bis 1,8 Mal länger als der Rotordurchmesser und kann mehrere Hundert Tonnen schwer sein. Die Turmkonstruktion selbst trägt nicht nur die Massen der Maschinengondel und der Rotorblätter, sondern muss auch die enormen statischen Belastungen durch die wechselnden Kräfte des Windes auffangen. Man verwendet in der Regel Rohrkonstruktionen aus stapelbaren Beton- oder Stahlsegmenten. Die Turmhöhe bzw. die Nabenhöhe beträgt bei 3 MW bis ca. 6 MW Leistung und bei einem Rotordurchmesser von ca. 110 bis 130 m zwischen ca. 120 bis 130 m.
Der Rotor ist diejenige Komponente, die mithilfe der Rotorblätter die im Wind enthaltene Energie in eine mechanische Drehbewegung umwandelt.
Die Gondel mit Maschinenstrang (Triebstrang) enthält den gesamten Maschinensatz. (Funktionen im Detail siehe Medium „Windrad – Innenansicht“!)
Hinweise und Ideen:
Im Rahmen des Physikunterrichts könnte geklärt werden, warum es bei Durchströmung mit Wind zu einer Bewegung der Rotorbätter kommt (Strömungslehre von Venturi und Bernoulli).
Der Turm ist das größte und schwerste Teil einer Windenergieanlage. Er ist üblicherweise zwischen ein bis 1,8 Mal länger als der Rotordurchmesser und kann mehrere Hundert Tonnen schwer sein. Die Turmkonstruktion selbst trägt nicht nur die Massen der Maschinengondel und der Rotorblätter, sondern muss auch die enormen statischen Belastungen durch die wechselnden Kräfte des Windes auffangen. Man verwendet in der Regel Rohrkonstruktionen aus stapelbaren Beton- oder Stahlsegmenten. Die Turmhöhe bzw. die Nabenhöhe beträgt bei 3 MW bis ca. 6 MW Leistung und bei einem Rotordurchmesser von ca. 110 bis 130 m zwischen ca. 120 bis 130 m.
Der Rotor ist diejenige Komponente, die mithilfe der Rotorblätter die im Wind enthaltene Energie in eine mechanische Drehbewegung umwandelt.
Die Gondel mit Maschinenstrang (Triebstrang) enthält den gesamten Maschinensatz. (Funktionen im Detail siehe Medium „Windrad – Innenansicht“!)
Hinweise und Ideen:
Im Rahmen des Physikunterrichts könnte geklärt werden, warum es bei Durchströmung mit Wind zu einer Bewegung der Rotorbätter kommt (Strömungslehre von Venturi und Bernoulli).
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Veranschaulichung
Physik; Technik
Klasse 5 bis 6; Klasse 7 bis 9; Klasse 10 bis 13
Berufliche Bildung; Weiterführende Schulen
Energie; Energieerzeugung; Erneuerbare Energie; Windkraftwerk; Energieträger; Stromerzeugung; Windrad
Medienportal der Siemens Stiftung
Von Arne Nordmann (norro) - Own illustration. Using Image:Schema eolienne.svg, Image:Windrad-Nahaufnahme.jpg, Image:WindPropBlade.jpg and [1] and containing High_voltage_warning.svg., CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1708454, bearbeitet durch Siemens Stiftung
© Von Arne Nordmann (norro) - Own illustration. Using Image:Schema eolienne.svg, Image:Windrad-Nahaufnahme.jpg, Image:WindPropBlade.jpg and [1] and containing High_voltage_warning.svg., CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1708454/Siemens Stiftung – neue Beschriftung 2017
