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    Die Geschichte der Windkraft

    Die Geschichte der Windkraft erzählt uns die Möglichkeiten der Menschheit eine Naturkraft für den Menschen nutzbar zu machen. Zugrunde für diese Fertigkeit lagen die technische (Maschinen-) Baukunst der Generationen und die natürlichen Gegebenheiten: Auf der afghanischen Hochebene war mehr Wind vorhanden als im europäischen Binnenland.

    Bei der Betrachtung muß man immer im Hinterkopf behalten, daß die Windkraft  den Menschen über  die Jahrtausende neben der Wasserkraft allein zu Verfügung stand. Es gab keine Motoren, es gab keine Elektrizität, nur diese Naturkräfte. Mit  der Windkraft mußten alle kraftnutzenden Tätigkeiten ausgeführt werden. Dies führte zu einer ausgeweiteten Anwendungspalette, so zählt man bei den historischen Windmühlen bis zu 200 verschieden Anwendungsgebiete,  von der klassischen Kornmühle über alle Arten von Sägemühlen bis hin zu Lohmühlen

    Technisch unterscheidet man Vertikalachser von Horizontalachser, immer bezogen auf die Drehachse der Windflügel. Prof. Gasch führt in seinem Buch als erste Nutzung im Jahre 2000 v Chr. Vertikalachser zur Bewässerung in Mesopotamien auf. Dieser erste Nachweis erklärt sich aufgrund der Hochkultur der dortigen Bevölkerung,  in Europa oder anderen Regionen lebten zu der Zeit im technischen Sinne nicht entwickelte Völker. Die Windräder verbreiten sich dann über Persien und die afghanische Hochebene (große vertikale Widerstandläufer) noch Kleinasien, von wo sie dann die Kreuzritter mit nach Europa brachten.
    Strömungstechnisch interessant ist die Unterscheidung in Widerstandläufer und Auftriebsläufer. Wie der Name schon sagt, nutzt der Auftriebsläufer nicht nur den Widerstand den der Flügel dem Wind entgegensetzt, sondern durch sein besonders Profil entsteht am Flügel ein Auftrieb, der für die Rotationsbewegung sorgt. Die ersten Mühlen waren Widerstandsläufer, erst später begann man durch Intuition den Auftrieb zu nutzen, was zu besseren Wirkungsgraden führte.

    Die ersten Bockwindmühlen, d.h. Kastenwindmühlen die insgesamt auf einem Bock in den Wind gedreht wurden, sind im 12. Jh. in Frankreich und England nachgewiesen.
    Bockwindmühlen werden aus Holz gefertigt, ein Rohstoff der in Europa zu der Zeit überall vorhanden ist. Die Mühlen sind als Baukasten konstruiert, d.h. sie können wieder auseinander genommen werden und an einen neuem Standort wieder aufgebaut werden. (Die bei der ersten Exkursion in Saalow besuchte Paltrockwindmühle hat zuvor in Berlin Schöneberg als Bockwindmühle gestanden, bevor sie nach  Saalow an einen anderen Standort umgesetzt wurde. Erst am 3 Standort wurde sie mit einem Bodenring als osteuropäische Paltrockwindmühle wieder aufgebaut.)

    Von dort aus verbreiteten sich die Bockwindmühlen über Holland und Deutschland ( 13. Jahrhundert), über Polen nach Rußland (14. Jahrhundert), so daß damit ganz Europa mit dieser Windkraftnutzung versorgt war.
    Im 14. Jahrhundert gab es dann im Mittelmeerraum eine neue Entwicklung: Feste Turmwindmühlen, die sich nicht in den Wind drehen lassen sondern in Hauptwindrichtung fest aufgebaut wurden. Baumaterial war hier jetzt der in der Gegend häufig vorkommende Stein, das Holz brauchte man zum Schiffsbau und stand nicht zur Verfügung.

    Dann im 15. Jahrhundert wurden in Holland die sogenannten Wippmühlen zur Entwässerung entwickelt.
    Dabei steht ein kleiner Kasten auf einem großen Bock. Die Lagerung erfolgt jetzt nicht mehr per Hausbaum wie bei der Bockwindmühle  sondern mit einem Köcher in dem sich ein langer Stab drehte. Die Mühlen waren am meisten in den Küstengebieten verbreitet, wo sie zur Entwässerung eingesetzt wurden . Das Wasser wurde sowohl mit einer archimedischen Schraube als auch mit Schaufelrädern weggepumpt.

    Die nächste Entwicklung war dann die Holländerwindmühle,  eine Revolution im Mühlenbau. Nun wurde nur noch eine Kappe an der die Flügel hingen in den Wind gedreht. Das hat vom Gewicht her viele Vorteile: Die Kappe ist nur noch halb so schwer, kann demnach viel leichter in den Wind gedreht werden. Zudem gewinnt man durch den Turmbau der Mühle in der Mühle eine Menge Platz die für Maschinen und Lagerraum genutzt werden kann.

    Im 17. Jahrhundert entwickelte man dann die klassische Paltrockwindmühle, diesmal  wurde der gesamte Mühlenbau auf einem Spurkranz am Boden in den Wind gedreht. Genutzt hauptsächlich für Sägemühlen, deren Arbeitsfläche die große Plattform für den Boden bildetet. Von diesem Typ gibt es in Holland nur noch wenige.
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    Das 18. Jahrhundert ist durch technische Entwicklung geprägt: Viele technische Verbesserungen, angefangen von Jalousieklappenflügel bis hin zur Windrose. Aus den  strömungstechnische Experimente durch Smeaton in England entstanden die Verwindungen der Flügel.

    Damit war die technische Seite der Windkraftnutzung erst einmal soweit entwickelt, daß in Holland große Industrie mit der Windkraft entstehen konnten - Zaanse Schans, auf engstem Raum 500 Mühlen, quasi das Gewerbegebiet von Amsterdam.

    Ende des 19. Jahrhundert führte  der Däne P. La Cour auf seinem Experimentierfeld systematische Arbeiten durch, die die erste ernste Grundlage für die Theorie der Windkraft bildeten.

    Der Durchbruch der Theorie der Windkraft gelang dann durch Betz im Jahre 1928,  als die Windkraft schon starke Konkurrenz durch die Dampfmaschine, und Verbrennungsmotoren und schließlich die Elektrizität bekam.

    Das erste Mühlensterben im Ausgang des 19. Jahrhundert begann. Man begann dann mit größeren Windmühlen noch einmal gegenzuhalten, aber zu Beginn des 20. Jahrhunderts sprach man von zweiten großen Windmühlensterben. Der Niedergang der Windmühlen wurde  nach den Weltkriegen immer noch einmal etwas aufgehalten. Aber schließlich wurde in der BRD in den 50er Jahren der Beruf des Windmüllers per Gesetz aus der Handwerksrolle gestrichen, der Todesstoß!

    In den 70er Jahren gab es dann die wundersame Renaissance der Windkraft, die diesmal durch findige Konstrukteure zur Energiegewinnung genutzt wurde. Diese Windkraftmaschinen waren lange Zeit in der Hand von Bastlern, erst der politische Wille, ausgedrückt u.a. mit dem Stromeinspeisungsgesetzt, verhalf den Maschinen zu einer großartigen Renaissance. Technisch gelang der Durchbruch mit dem Dänischen Konzept. d.h. zunächst starre Flügel wurden über ein Getriebe mit 2 Asynchronmotor gekoppelt und die robuste Maschinen war fertig.  Die technische Entwicklung ging in den letzten 15 Jahren in riesen Schritten voran, inzwischen ist man bei 1,5 Megawatt Anlagen angelangt, die pitchgesteuerte Flügel und Synchronmotor besitzen. Die Flügel nehmen dabei Dimensionen an, die größer als die eines Jumbo-Jets sind.

    Zukunftsaussichten sind wohl riesige Off-shore Anlagenfelder in Küstennähe.

    Literatur:
    R.  Gasch u.a. : Windkraftanlagen I, Skript zur Vorlesung, TU- Berlin, 1998.
    Britzer Müller Verein: Ausbildungsunterlagen zur Ausbildung zum  Windmüller, Berlin 1997.


    Kritische Anmerkungen seien hier gleich mitgeliefert:

    • Es fehlen die Einordnungen in die normale Historie der Müllerei, vielleicht kann jemand auf den Diskussionsseiten dazu helfen ?! (Wie entwickelte sich die Wasserkraft und damit die Wassermüllerei?)

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