Zusammenfassung
Windturbinenanlagen nutzen die kinetische Energie des Windes zur Stromerzeugung. Die Windgeschwindigkeiten liegen im Grenzschichtbereich der ebenen Strömung, die bei Höhen von 100 m bis 1000 m liegen und in Großstädten mit Skylines bis 2000 m. Die größten Windturbinentürme erreichen gegenwärtig Nabenhöhen von 160 m und Windraddurchmesser von 130 m, d. h. mit Flügellängen von 65 m. Die Windturbinen werden vorrangig mit 3 Schaufeln ausgeführt. Die Drehzahl von Windturbinen für Leistungen von 2 MW betragen 12 bis 20 min-1. Um die Windturbinen bei starkem Wind von > 25 m/s zu schützen, werden die Laufschaufeln durch Pitch- oder Stall-Anlagen aus dem Wind gedreht, sodass die Strömung an den Schaufeln abreißt und das Windrad in die Ruhestellung gelangt. Bei der Windgeschwindigkeit 25 m/s bis 34 m/s wird der Windrotor abgeschaltet. Die zulässige Maximalgeschwindigkeit liegt aus Festigkeitsgründen etwa bei 80 m/s. Die aktive Blattverdrehung (Pitchregelung) stellt eine Blattwinkelregelung dar, wobei die Profilnase in die Anströmung gedreht wird. Sie benötigen für die Drehzahlreduzierung keine mechanische Bremse.
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Surek, D. (2021). Windkraftanlagen. In: Böge, A., Böge, W. (eds) Handbuch Maschinenbau. Springer Vieweg, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-30273-3_53
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