{"id":3795,"date":"2025-03-11T12:32:40","date_gmt":"2025-03-11T11:32:40","guid":{"rendered":"https:\/\/www.emag.com\/blog\/?p=3795"},"modified":"2025-03-11T12:32:40","modified_gmt":"2025-03-11T11:32:40","slug":"wie-funktioniert-windkraftanlage","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.emag.com\/blog\/wie-funktioniert-windkraftanlage\/","title":{"rendered":"Wie funktioniert eigentlich&#8230; eine Windkraftanlage? F\u00fcnf Fragen \u2013 F\u00fcnf Antworten"},"content":{"rendered":"<p><strong><span class=\"TextRun SCXW175143064 BCX0\" lang=\"DE-DE\" xml:lang=\"DE-DE\" data-contrast=\"auto\"><span class=\"NormalTextRun SCXW175143064 BCX0\">Windkraftanlagen bilden eine entscheidende S\u00e4ule f\u00fcr die nachhaltige Energieversorgung der Zukunft \u2013 <\/span><span class=\"NormalTextRun AdvancedProofingIssueV2Themed SCXW175143064 BCX0\">als relativ<\/span><span class=\"NormalTextRun SCXW175143064 BCX0\"> verl\u00e4ssliche Quelle f\u00fcr die Grundlast im Stromnetz, weil zum Beispiel auf hoher See der Wind stetig bl\u00e4st. Aber wie genau funktionieren Windkraftanlagen, warum spielen sogenannte <\/span><span class=\"NormalTextRun SpellingErrorV2Themed SCXW175143064 BCX0\">Azimutgetriebe<\/span><span class=\"NormalTextRun SCXW175143064 BCX0\"> eine wichtige Rolle und was zeichnet ihre Produktion aus? Wir geben hier erste Antworten.\u00a0<\/span><\/span><span class=\"EOP SCXW175143064 BCX0\" data-ccp-props=\"{&quot;201341983&quot;:0,&quot;335559739&quot;:0,&quot;335559740&quot;:240}\">\u00a0<\/span><\/strong><\/p>\n<h3><!--more--><\/h3>\n<h3>1. Wie funktioniert das Grundprinzip?<\/h3>\n<p><span data-contrast=\"auto\">Dass Windkraftanlagen die kinetische Energie des Windes in Strom umwandeln, ist weitgehend bekannt: Aus der Luftbewegung wird durch Einsatz der Rotoren mechanische Rotationsenergie, die man anschlie\u00dfend mithilfe eines Generators in elektrische Energie umwandeln kann. Im Detail hei\u00dft das:<\/span><span data-ccp-props=\"{&quot;201341983&quot;:0,&quot;335559739&quot;:0,&quot;335559740&quot;:240}\">\u00a0<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><span data-ccp-props=\"{&quot;201341983&quot;:0,&quot;335559739&quot;:0,&quot;335559740&quot;:240}\">\u00a0<\/span><span data-contrast=\"auto\">Die Rotorbl\u00e4tter von modernen Anlagen funktionieren nach dem Prinzip des aerodynamischen Auftriebs, wie man es von Flugzeugen kennt: Die Str\u00f6mung wird an beiden Seiten des Blatts entlanggef\u00fchrt. Dabei entsteht auf der gew\u00f6lbten Oberseite eine schnellere Luftbewegung als auf der geraden Unterseite. Der daraus folgende Unterdruck erzeugt an der Oberseite eine Kraft, die den Rotor in Bewegung setzt.\u00a0\u00a0<\/span><span data-ccp-props=\"{&quot;201341983&quot;:0,&quot;335559739&quot;:200,&quot;335559740&quot;:276}\">\u00a0<\/span><\/li>\n<li><span data-contrast=\"auto\">Die Getriebebox im Inneren der Anlage hat die Aufgabe, die Drehzahl der Rotorwelle deutlich zu erh\u00f6hen. Am Ende dreht sich der stromerzeugende Generator 500 bis 1.800 mal pro Minute \u2013 w\u00e4hrend sich die Rotoren der Anlage nur 6 bis 40 mal pro Minute drehen. \u00dcbrigens sind moderne Windkraftanlagen oft mit variablen Getriebesystemen ausgestattet, die es erm\u00f6glichen, die \u00dcbersetzung je nach Betriebsbedingung anzupassen.<\/span><span data-ccp-props=\"{&quot;201341983&quot;:0,&quot;335559739&quot;:200,&quot;335559740&quot;:276}\">\u00a0<\/span><\/li>\n<li><span data-contrast=\"auto\">Es gibt auch getriebelose Konzepte. Hier ist der stromerzeugende Generator direkt mit der Nabe der Anlage gekoppelt und dreht sich ebenso langsam wie die Rotoren.<\/span><span data-ccp-props=\"{&quot;201341983&quot;:0,&quot;335559739&quot;:200,&quot;335559740&quot;:276}\">\u00a0<\/span><\/li>\n<li><span data-contrast=\"auto\">Insgesamt gilt wie bei jeder Form von Energieumwandlung, dass es zu Verlusten kommt. Im Fall der Windkraftanlage kann deshalb nicht mehr als 59 Prozent der kinetischen Leistung des Windes genutzt werden, so eine Angabe des Bundesverbands WindEnergie.\u00a0<\/span><span data-ccp-props=\"{&quot;201341983&quot;:0,&quot;335559739&quot;:200,&quot;335559740&quot;:276}\">\u00a0<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<div id=\"attachment_3796\" style=\"width: 1034px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-3796\" class=\"size-large wp-image-3796\" src=\"https:\/\/www.emag.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Blog_1170x781px_WindPower_AdobeStock_39092077-1024x684.jpg\" alt=\"Windkraftanlage mit Getriebe \" width=\"1024\" height=\"684\" srcset=\"https:\/\/www.emag.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Blog_1170x781px_WindPower_AdobeStock_39092077-1024x684.jpg 1024w, https:\/\/www.emag.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Blog_1170x781px_WindPower_AdobeStock_39092077-300x200.jpg 300w, https:\/\/www.emag.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Blog_1170x781px_WindPower_AdobeStock_39092077-768x513.jpg 768w, https:\/\/www.emag.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Blog_1170x781px_WindPower_AdobeStock_39092077-585x391.jpg 585w, https:\/\/www.emag.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Blog_1170x781px_WindPower_AdobeStock_39092077-263x175.jpg 263w, https:\/\/www.emag.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Blog_1170x781px_WindPower_AdobeStock_39092077.jpg 1170w\" sizes=\"(max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><p id=\"caption-attachment-3796\" class=\"wp-caption-text\">Blick auf das Getriebe einer Windkraftanlage.<\/p><\/div>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>2. Was f\u00fcr eine Rolle spielen die sogenannten Azimutantriebe und -getriebe?<\/h3>\n<div id=\"attachment_3798\" style=\"width: 260px\" class=\"wp-caption alignright\"><img decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-3798\" class=\"wp-image-3798\" src=\"https:\/\/www.emag.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Blog_366x781px_WindPower_Azimuth-drive-e1740574060984-153x300.jpg\" alt=\"Der Azimutantrieb befindet sich am \u00dcbergang zwischen Turm und Gondel einer Windkraftanlage und enth\u00e4lt das Getriebe f\u00fcr die horizontale Drehbewegung der Gondel. \" width=\"250\" height=\"490\" srcset=\"https:\/\/www.emag.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Blog_366x781px_WindPower_Azimuth-drive-e1740574060984-153x300.jpg 153w, https:\/\/www.emag.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Blog_366x781px_WindPower_Azimuth-drive-e1740574060984.jpg 364w\" sizes=\"(max-width: 250px) 100vw, 250px\" \/><p id=\"caption-attachment-3798\" class=\"wp-caption-text\"><a href=\"https:\/\/www.emag.com\/de\/branchen-loesungen\/werkstuecke\/azimuth-drive\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Der 250 kg schwere Azimutantrieb erm\u00f6glicht die exakte Ausrichtung der Windkraftanlage zur optimalen Energiegewinnung.<\/a><\/p><\/div>\n<p><span data-contrast=\"auto\">Besonders interessant ist die Frage, wie es \u00fcberhaupt gelingt, dass Windkraftanlagen besonderes effizient funktionieren \u2013 an dieser Stelle lohnt ein Blick auf die sogenannte Windnachf\u00fchrung. Der Grundansatz ist einfach erkl\u00e4rt: Die Ausrichtung der Anlage mit ihren Rotorbl\u00e4ttern muss sich am Wind orientieren, damit man seine kinetische Energie optimal nutzt. Hierf\u00fcr kommen heute zumeist aktive Systeme mit Azimutgetriebe zum Einsatz. Das Wort stammt aus dem Arabischen und beschreibt urspr\u00fcnglich in der Astronomie einen Koordinaten, mit dessen Hilfe man die Position eines Himmelsk\u00f6rpers bestimmt. In der Windkraft steht \u201eAzimut\u201c f\u00fcr das gesamte System zur Nachf\u00fchrung der Gondel \u2013 inklusive Azimutlager, Azimutantrieb, Azimutsteuerung und Azimutgetriebe. Letzteres ist genau genommen ein Planetengetriebe mit drei oder vier Stufen, die von einem Elektromotor angetrieben werden. Nicht selten werden mehrere dieser Antriebe eingesetzt, um die gro\u00dfe und enorm schwere Gondel entlang eines sehr gro\u00dfen Zahnkranzes im Inneren verstellen zu k\u00f6nnen.<\/span><span data-ccp-props=\"{&quot;201341983&quot;:0,&quot;335559739&quot;:0,&quot;335559740&quot;:240}\">\u00a0<\/span><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>3. Und wie werden die Rotorbl\u00e4tter ausgerichtet?<\/h3>\n<p><span data-contrast=\"auto\">F\u00fcr einen rundum effizienten Betrieb der Windkraftanlage gen\u00fcgt es nicht, nur die Hauptausrichtung der Gondel zu verstellen \u2013 auch die Rotorbl\u00e4tter selbst sollten idealerweise ihre Position am Wind ausrichten. Dazu kommen sogenannte Pitchgetriebe zum Einsatz. Sie befinden sich an der Schnittstelle zwischen Rotorblatt und -kopf, wobei regelm\u00e4\u00dfig sehr kleine Verstellbewegungen ausgef\u00fchrt werden. Und das hei\u00dft: Das Ganze ist sehr stark beansprucht, womit wiederum die Verzahnungsqualit\u00e4t der Bauteile in den Fokus r\u00fcckt. Eine hohe Festigkeit des Werkstoffs und hochpr\u00e4zise Ma\u00dfe sind unverzichtbar.\u00a0\u00a0<\/span><span data-ccp-props=\"{&quot;201341983&quot;:0,&quot;335559739&quot;:0,&quot;335559740&quot;:240}\">\u00a0<\/span><\/p>\n<div id=\"attachment_3799\" style=\"width: 510px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-3799\" class=\"wp-image-3799\" src=\"https:\/\/www.emag.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Blog_1170x781px_WindPower_TransportRotorBlade-1024x684.jpg\" alt=\"Rotorfl\u00fcgel \" width=\"500\" height=\"334\" srcset=\"https:\/\/www.emag.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Blog_1170x781px_WindPower_TransportRotorBlade-1024x684.jpg 1024w, https:\/\/www.emag.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Blog_1170x781px_WindPower_TransportRotorBlade-300x200.jpg 300w, https:\/\/www.emag.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Blog_1170x781px_WindPower_TransportRotorBlade-768x513.jpg 768w, https:\/\/www.emag.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Blog_1170x781px_WindPower_TransportRotorBlade-585x391.jpg 585w, https:\/\/www.emag.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Blog_1170x781px_WindPower_TransportRotorBlade-263x175.jpg 263w, https:\/\/www.emag.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Blog_1170x781px_WindPower_TransportRotorBlade.jpg 1170w\" sizes=\"(max-width: 500px) 100vw, 500px\" \/><p id=\"caption-attachment-3799\" class=\"wp-caption-text\">Transport eines Rotorfl\u00fcgels: Das riesige Bauteil wird per Pitchgetriebe verstellt.<\/p><\/div>\n<pre><em><span class=\"TextRun SCXW196284392 BCX0\" lang=\"DE-DE\" xml:lang=\"DE-DE\" data-contrast=\"auto\"><span class=\"NormalTextRun SCXW196284392 BCX0\">Quelle: <\/span><span class=\"NormalTextRun SpellingErrorV2Themed SCXW196284392 BCX0\">Gerbil<\/span><span class=\"NormalTextRun SCXW196284392 BCX0\">, CC BY 3.0 via Wikimedia <\/span><span class=\"NormalTextRun CommentStart CommentHighlightPipeRestRefresh CommentHighlightRest SCXW196284392 BCX0\">Commons <\/span><\/span><span class=\"EOP CommentHighlightPipeRestRefresh SCXW196284392 BCX0\" data-ccp-props=\"{&quot;201341983&quot;:0,&quot;335559739&quot;:0,&quot;335559740&quot;:240}\">\u00a0<\/span><\/em><\/pre>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>4. Wer hat\u2019s erfunden?<\/h3>\n<p><span data-contrast=\"auto\">Historiker wissen nicht sicher, seit wann es Windm\u00fchlen gibt. Einige historische Schriften deuten an, dass erste Anlagen bereits vor mehr als 4.000 Jahren betrieben wurden. Nichtsdestotrotz gibt es keine Belege f\u00fcr Windm\u00fchlen in der Antike etwa bei den R\u00f6mern. Im 9. Jahrhundert tauchen persische Windm\u00fchlen auf und seit dem Ende des 12. Jahrhunderts gibt es die Technologie mit horizontal liegender Rotordrehachse in Flandern, S\u00fcdostengland und der Normandie. Interessanterweise handelt es sich hierbei zumeist um sogenannte Bockwindm\u00fchlen \u2013 benannt nach dem Untergestell (\u201eBock\u201c), auf dem sich das M\u00fchlenhaus befindet. Somit kann die gesamte M\u00fchle von Hand so gedreht werden, dass der Wind immer von vorne kommt. Ab Mitte des 18. Jahrhunderts gibt es erste Modelle mit sogenannten Fl\u00fcgelrosetten, mit deren Hilfe sich die M\u00fchle von selbst im Wind ausrichtet.\u00a0\u00a0<\/span><span data-ccp-props=\"{&quot;201341983&quot;:0,&quot;335559739&quot;:0,&quot;335559740&quot;:240}\">\u00a0<\/span><\/p>\n<div id=\"attachment_3800\" style=\"width: 360px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-3800\" class=\"wp-image-3800\" src=\"https:\/\/www.emag.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Blog_520x781px_WindPower_Beginnings-200x300.jpg\" alt=\"Windkraft historisch \" width=\"350\" height=\"526\" srcset=\"https:\/\/www.emag.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Blog_520x781px_WindPower_Beginnings-200x300.jpg 200w, https:\/\/www.emag.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Blog_520x781px_WindPower_Beginnings.jpg 520w\" sizes=\"(max-width: 350px) 100vw, 350px\" \/><p id=\"caption-attachment-3800\" class=\"wp-caption-text\">Die Anf\u00e4nge: Ende der 1880-Jahre entstanden erste Anlagen f\u00fcr die Erzeugung von Strom.<\/p><\/div>\n<pre><em><span class=\"NormalTextRun SCXW238655775 BCX0\">Quelle: Von Anonymus - (1890-12-20). \"Mr. Brush's Windmill Dynamo\". Scientific American 63: p. 54., Gemeinfrei, https:\/\/commons.wikimedia.org\/w\/index.php?curid=41946<\/span><\/em><\/pre>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>5. Was bedeutet das alles f\u00fcr die Produktion?<\/h3>\n<p><span data-contrast=\"auto\">Ohne Getriebesysteme gibt es keine modernen Windanlagen \u2013 bei der \u00dcbersetzung der Rotorbewegung auf den Generator, bei der Ausrichtung der gesamten Anlage per Azimutsystem und bei der Verstellung der Bl\u00e4tter sind sie unverzichtbar. Diese Systeme m\u00fcssen jahrzehntelang st\u00f6rungsfrei laufen, w\u00e4hrend beispielsweise die salzhaltige Luft von Offshore-Anlagen auf dem Meer ihre Werkstoffe angreift. Dazu muss man wissen, dass ein einzelner Azimutantrieb bereits rund 250 Kilogramm wiegt, was seine Reparatur oder einen Wechsel zu einer kostspieligen Angelegenheit macht. In der Folge sind Produzenten und der vorgelagerte Maschinenbau gefordert: Die Bearbeitungsqualit\u00e4t von Geh\u00e4usen, Planetentr\u00e4gern und Hohlr\u00e4dern m\u00fcssen h\u00f6chsten Anspr\u00fcchen gen\u00fcgen. Zum Einsatz kommen dabei Technologien wie Drehen, Fr\u00e4sen und Bohren \u2013 idealerweise in multifunktionalen Maschinen, damit das Handling der sehr schweren Bauteile m\u00f6glichst unaufwendig gelingt.<\/span><span data-ccp-props=\"{&quot;201341983&quot;:0,&quot;335559739&quot;:0,&quot;335559740&quot;:240}\">\u00a0<\/span><\/p>\n<div id=\"attachment_3801\" style=\"width: 1034px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-3801\" class=\"size-large wp-image-3801\" src=\"https:\/\/www.emag.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Blog_1170x781px_WindPower_Workarea-1024x684.jpg\" alt=\"Ein gro\u00dfes flanschf\u00f6rmiges Werkst\u00fcck wird auf einer EMAG Maschine vollautomatisch gefertigt. \" width=\"1024\" height=\"684\" srcset=\"https:\/\/www.emag.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Blog_1170x781px_WindPower_Workarea-1024x684.jpg 1024w, https:\/\/www.emag.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Blog_1170x781px_WindPower_Workarea-300x200.jpg 300w, https:\/\/www.emag.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Blog_1170x781px_WindPower_Workarea-768x513.jpg 768w, https:\/\/www.emag.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Blog_1170x781px_WindPower_Workarea-585x391.jpg 585w, https:\/\/www.emag.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Blog_1170x781px_WindPower_Workarea-263x175.jpg 263w, https:\/\/www.emag.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Blog_1170x781px_WindPower_Workarea.jpg 1170w\" sizes=\"(max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><p id=\"caption-attachment-3801\" class=\"wp-caption-text\">Multi-Technologie-Bearbeitung eines Hohlrads: Drehen, Fr\u00e4sen und Bohren in einer Aufspannung.<\/p><\/div>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3><span style=\"color: #004d96\"><a style=\"color: #004d96\" href=\"https:\/\/www.emag.com\/de\/branchen-loesungen\/werkstuecke\/azimuth-drive\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><span class=\"TextRun SCXW165237145 BCX0\" lang=\"DE-DE\" xml:lang=\"DE-DE\" data-contrast=\"auto\"><span class=\"NormalTextRun SCXW165237145 BCX0\">Mehr Informationen zu Fertigungsl\u00f6sungen f\u00fcr <\/span><span class=\"NormalTextRun SpellingErrorV2Themed SCXW165237145 BCX0\">Azimutantrieb<\/span><span class=\"NormalTextRun SpellingErrorV2Themed SCXW165237145 BCX0\">e<\/span><span class=\"NormalTextRun SCXW165237145 BCX0\"> finden Sie hier<\/span><span class=\"NormalTextRun SCXW165237145 BCX0\">.<\/span><\/span><span class=\"EOP SCXW165237145 BCX0\" data-ccp-props=\"{&quot;201341983&quot;:0,&quot;335559739&quot;:0,&quot;335559740&quot;:240}\">\u00a0<\/span><\/a><\/span><\/h3>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Windkraftanlagen haben eine entscheidende Rolle bei unserer Stromerzeugung. 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