De elektriciteitsmix van 2021 laat zien dat windenergie de nummer één bron van openbare elektriciteitsopwekking is (volgens het Fraunhofer-instituut). Laten we de opwekking van windenergie eens nader bekijken: Hoe wordt een windturbine eigenlijk gebouwd? Hoe wordt elektriciteit uit wind opgewekt? Hoe ziet de industrie achter de windturbines eruit? Je kunt hier meer te weten komen.
Elektriciteitsmix in Duitsland
Laten we eerst eens kijken naar de elektriciteitsmix in Duitsland. Dit geeft ons een eerste idee van welke energiebronnen beschikbaar zijn en uit welke bronnen onze elektriciteit komt. De elektriciteitsmix geeft het aandeel van de afzonderlijke energiebronnen in de totale elektriciteitsproductie aan. Overigens is je energieleverancier ook verplicht om zijn eigen elektriciteitsmix bekend te maken. Zo kun je vergelijken in hoeverre deze overeenkomt met de Duitse elektriciteitsmix.
Het Fraunhofer Instituut geeft een analyse van de publieke energieopwekking in 2021. Windenergie voert de elektriciteitsmix aan, op de voet gevolgd door bruinkool. Kernenergie staat op de derde plaats, gevolgd door gas. De andere energiebronnen zijn in de volgende volgorde: zonne-energie, steenkool, biomassa en onderaan staat waterkracht.
De elektriciteitsmix verandert van jaar tot jaar, vooral in tijden van energietransitie. De hier gepresenteerde gegevens zijn daarom slechts een momentopname.
Hoe maak je windenergie?
Wind is een gratis en onuitputtelijke energiebron, en juist daarom is het zo interessant voor ons. Windturbines vind je op het land en op zee. In 2021 is windenergie de nummer één bron van openbare elektriciteitsopwekking in Duitsland. Laten we nu eens wat dieper ingaan op het proces van wind tot de elektriciteit die wij als eindverbruikers uit het stopcontact halen.
Structuur van een windturbine: De drie rotorbladen hebben dezelfde vorm als de vleugels van een vliegtuig. Vanaf een windsnelheid van ongeveer 10 km/u beginnen ze te bewegen. Binnenin draait een as. Een tandwielkast verhoogt de rotatiesnelheid. De beweging wordt via een andere as overgebracht naar een generator. De taak van de generator is om de kinetische energie om te zetten in elektriciteit.
Hoewel windturbines relatief eenvoudig op te zetten zijn en de opgewekte windenergie als schoon wordt beschouwd, heeft deze technologie ook nadelen. De opbrengst schommelt afhankelijk van hoe sterk de wind is. Als het uitzonderlijk hard waait, kan de windturbine zelfs uitschakelen. De optimale windsnelheid ligt rond 50 km/u. Aan de andere kant ontstaat er een achtergrondgeluid dat vogels stoort in hun natuurlijke habitat. Windturbines die dicht bij woonwijken staan, kunnen echter ook schaduwproblemen veroorzaken (door de rotorbladen) en bewoners storen.
Vervaardiging en montage van windturbines
De productie van windturbines is een van de snelst groeiende industrieën ter wereld. De uitdaging ligt in langere bladen en krachtigere technologie. Bovendien moeten windturbines ontworpen zijn voor een lange levensduur: de gemiddelde levensduur is 20 jaar. Gedurende deze periode zijn ze ongeveer tweederde van de tijd in beweging. Dat komt overeen met 13,2 jaar.
Bouw van windturbines op het vasteland
De fundering is een stabiel geraamte van beton en staal dat wordt ondersteund door pilaren die diep in de grond steken, afhankelijk van de draagkracht van de ondergrond. Bij het bouwen van de toren op deze fundering zijn slechts kleine toleranties in de orde van millimeters toegestaan. Ring na ring wordt met grote precisie losjes op elkaar geplaatst en later met staalkabels vastgezet.
Nadat de toren en zijn elektronica zijn opgebouwd, moeten de rotorbladen nog worden geïnstalleerd. Deze worden naar de montageplaats vervoerd door voertuigen met speciale aanhangers. Moderne rotorbladen hebben overigens een soort kam aan de buitenkant. Dit dempt het geluid tijdens het gebruik.
Windmolenparken op zee
Om een levensduur van 20 jaar te garanderen, is de hoogste precisie vereist in het industriële gedeelte. De continue functionaliteit van de turbine moet worden gegarandeerd. Vooral bij offshore windturbines is het repareren van een defect erg kostbaar. De reden hiervoor is de moeilijke bereikbaarheid op zee.
De technische eisen die aan windturbines worden gesteld, worden elk jaar hoger. Om ze efficiënter te maken, worden ze onder andere nog groter gebouwd. Een grote rotordiameter is verantwoordelijk voor het produceren van verhoudingsgewijs meer elektriciteit.
Offshore bouwen is bijzonder uitdagend omdat factoren die niet beïnvloed kunnen worden, zoals het weer, hier een rol spelen. Sinds 2004 zijn er elk jaar ongeveer 100 turbines toegevoegd aan het Duitse offshore windpark. Om te voldoen aan de voorschriften voor natuurbehoud worden de windparken alleen ver uit de kust gebouwd.
Leuk weetje
Tot slot nog een leuk weetje: wist je dat de rotors altijd met de klok mee draaien? Er zijn wilde theorieën over waarom. Maar wat zit er echt achter? Aan de ene kant zorgt de gestandaardiseerde draairichting voor een uniform landschap en aan de andere kant heeft de industriestandaard kostenvoordelen. De individuele rotorbladen worden asymmetrisch gebouwd. Als je windturbines zou willen bouwen die met de klok mee en tegen de klok in draaien, zou je een tweede bouwmethode voor de rotorbladen nodig hebben. Om dit te vermijden is er nu een wereldwijde standaard opgesteld.
Conclusie
Windenergie is nu zo concurrerend omdat de technologie al tientallen jaren bestaat. De turbines en de spanwijdte van de wieken zijn in de loop der tijd enorm verbeterd. Sensoren zijn verantwoordelijk voor de metingen. De meetresultaten worden doorgegeven aan een observatiecentrum. Op deze manier kunnen eventuele storingen worden geanalyseerd en kan de windturbine indien nodig worden stilgezet.
Omdat infraroodverwarmingen van Könighaus kunnen werken met 100% hernieuwbare energie, is het thema windenergie ook voor ons zeer relevant. Als je vragen hebt over verwarmen met infrarood, kijk dan rond in onze online shop of neem contact op met onze behulpzame klantenservice voor gedetailleerd advies.
