Größte rotierende Maschine der Menschheit

Moderne Windkraftanlagen benötigen heute inklusive Infrastruktur bis zu 30 Tonnen Kupfer

Die Wiege der Off-Shore Windenergie, also der Windenergie die auf dem offenen Meer gewonnen wird, ist Europa. Die derzeit leistungsstärkste Windturbine der Welt wird im Süden Bremerhavens montiert. Errichtet wird eine riesige 8 MW-Windkraftanlage, die zukünftig in Offshore-Windparks zum Einsatz kommen soll.  Die Gondel sitzt dabei auf einem 115 Meter hohen Trum, während die Windturbine selbst mit drei jeweils 88 Meter langen Rotorblättern versehen ist. Das ist die  größte rotierende Maschine, die die Menschheit bislang gebaut hat.  Heute haben Windenergieanlagen einen Rotordurchmesser bis zu 180 Meter – Tendenz weiter steigend, denn größere Rotordurchmesser verbessern die Wirtschaftlichkeit der Anlage durch optimiertes „Abernten“ des Windes. 

Dass Windkraft auf dem Vormarsch ist, zeigen die Zahlen: Landbezogene Windkraftanlagen deckten 2015 bereits 12 Prozent des deutschen Bruttostromverbrauchs; Offshore-Anlagen rund 1,4 Prozent – mit steigender Tendenz. Dafür sorgen zurzeit rund 26.000 Anlagen mit 43.544 MW Leistung. Weltweit werden derzeit ca. 60 GW Windenergie pro Jahr installiert. Legt man dafür einen mittleren Kupferanteil von 15 Tonnen pro Anlage und Infrastruktur zugrunde, so wurden allein in Deutschland für Windenergie bislang fast 400.000 Tonnen Kupfer eingesetzt. 

Moderne Windkraftanlagen benötigen heute inklusive Infrastruktur bis zu 30 Tonnen Kupfer, um zu funktionieren. In den Ringgeneratoren großer Windräder sorgen Wicklungen aus bis zu mehreren hundert Kilometern Kupferflach- und Runddraht für eine umweltfreundliche Stromerzeugung. Die hervorragenden Materialeigenschaften von Kupfer zeigen sich dabei vor allem beim so genannten Kabel-Loop. Dieser gewährleistet, dass sich die Gondel samt Rotorblättern in die von der Windrichtung abhängige, optimale Stellung drehen kann, wobei starke Kräfte auf die Leitungen wirken. Benutzt werden dafür spezielle Kupferleitungen der Klasse 5 und 6, die mit einer spezifischen Verseilung der einzelnen Litzen ausgestattet sind. Kupfer steckt ebenfalls in den Motoren, die die Rotorblätter in ihrer Längsachse drehen und dadurch die Leistung entsprechend der Windgeschwindigkeit regeln. Relativ viel Kupfer braucht auch die Wicklung des Transformators, der die Windkraftanlage mit dem Mittelspannungsnetz des Windparks verbindet. Hinzu kommen noch die stromabführenden Kabel und Leitungen, die alle wichtigen Signale übertragen.

Die zurzeit weltgrößte Windturbine entsteht in Bremerhaven. Bild: Arwen.
Ohne Kupfer laufen Windgeneratoren nicht. Bild: i-Stock / DKI
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