Mühlen und Windkraftanlagen

Autoren: 

Burkhard Pahl

Mühlen- und Windkraftanlagen

 

Generell sind Mühlen zu unterscheiden in Wasserwerke und Windwerke, wobei gerade die Windmühlenhinsichtlich ihrer Herkunft (Persien, vorderer Orient und Asien) als Schöpfwerke eingesetzt wurden [Ernst, 41]. Die Bauart einfacher Steinbauten mit Stangenkreuz und Segeltuchbespannung hatte sich ab 1100 in Mitteleuropa eingebürgert (s. Andalusien, Mallorca, Italien, Frankreich).

Ab dem 17. Jahrhundert entstanden vornehmlich in Friesland Windmühlen mit ausgeprägter Technik (Abbildung 55). Es sind zwei grundlegende Bauarten zu unterscheiden: die Bockmühle und die Kappen- (holländische) Mühle [Hage, 42]. Die Bockmühle (z. B. Hallig Hooge von 1719, heute zerstört) basiert auf einem kastenartigen Aufbau, welcher drehbar auf einem Balkenkreuz errichtet wurde. Bei einem Flügeldurchmesser von ca. 14 m und ungünstigem Hebelarm zwischen Flügelachse und Drehlager des Bocks war sie kippgefährdet.

Wesentliche Vorteile besaß die Kappenmühle. Auf gemauertem Sockelgeschoss wurde ein starres Holzgehäuse mit drehbarer Kappe (Prinzip Generatorkopf) angeordnet. Auf einer Galerie (umlaufender Balkon) konnte mittels Steert (Holzverstrebung) die Kappe gedreht und fixiert werden. 

Ein Windrosenantrieb an der Kappe ersetzte Ende des 18. Jahrhunderts den Steert. Die Windrosen besaßen bereits Jalousienflügel, welche im angelsächsischen Raum, dem heutigen Commonwealth und den USA, bauartprägende Wassermühlen und Windräder zur Energieerzeugung wurden. Gegen Ende des 19. Jahrhunderts lösten mechanische Mühlen flächendeckend windbetriebene Getreidemühlen ab und führten zu großen Betriebseinheiten mit angeschlossener Silotechnik (vgl. Roland- und Hasenmühle, Bremen). Die Funktion als Windgenerator zur Stromerzeugung und Wasserförderung sollten sie behalten.

Die leistungsfähigen Jalousienflügelantriebe auf Gittermasten wurden zunehmend durch Rotorblätter (Durchmesser 80 m und mehr) mit drehbarem Generatorkopf ersetzt, welches heute eine Regelbauart in Systembauweise darstellt (Abbildung 56). Darüber hinaus wurden in den 80er Jahren Drehwerke erstellt (z. B. Windparks Kalifornien, USA), welche abgespannt über die gesamte Bauhöhe rotierten. Ein Einflügelsystem (Growian) blieb Forschungsgegenstand und konnte sich nicht durchsetzen (Unwucht, Getriebebelastung). Technologisch bedeutend ist die "offshore"-Aufstellung (Windpark in der Nordsee) sowohl hinsichtlich Gründung als auch Baugröße. 

Tabelle 13:Windkraftanlagen

01

Historische Mühlen, Mittelmeerraum

15. Jh.

ca. 8m

02

Bockmühle

um 1719

ca. 11m

03

Holländische Klappenmühle

18. + 19. Jh.

ca. 20m

04

Windrad mit Jalousieflügel

19. + 20. Jh.

23m

05

Windkraftanlage Typ Nordex

o.A.

Rotorblätter 80m

06

Versuchsanlage Eole C

o.A.

ca. 125