Technik

Warum haben Windräder immer drei Flügel?

Stand
Autor/in
Gábor Paál
Gábor Paál

Wäre es technisch nicht einfacher, Windräder mit mehr, dafür aber kürzeren und breiteren Flügeln zu bauen?

Bei Windrädern ist die Frage: Wie viel Flügel sind optimal? Ich habe mir das ausführlicher erklären lassen von Professor Thomas Große Böckmann, Energietechniker an der Universität Bochum. Der sagt: "Die Fläche des Windrads wäre völlig ausgefüllt mit lauter Flügeln. Das heißt, es käme gar kein Wind mehr durch. Das wäre sicher nicht so optimal, denn dann könnte sich das Windrad gar nicht mehr drehen, wenn das ganze Windrad voll mit Flügeln wäre."

Aber sie werden ja schräg gestellt, wie man das bei den Kinderspielrädern hat.

Genau. Die andere Möglichkeit sind Windräder mit nur einem einzigen Flügel. Das hätte dann zur Folge, dass sich das Rad schneller dreht und dabei die Energie auch fast vollständig ausschöpft. Das Problem ist nur, dass diese Windräder mit nur einem Flügel sehr instabil sind. Wenn Sie sich vorstellen, da hängt an einer Seite ein Flügel und der dreht sich dann durch, das ist für die Stabilität der Drehung nicht so besonders gut.

Drei Flügel sind im Grunde der bestmögliche Kompromiss. Denn wenn Sie viele, auch schräg gestellte Blätter haben, ist es natürlich ein wahnsinniger Materialverbrauch, der da zu Buche schlägt. Das heißt, diese drei Flügel – man will ja mit möglichst wenig Material auskommen, während das Rad einigermaßen stabil läuft – ist im Grunde ein Kompromiss aus bestmöglicher Ausnutzung der Windenergie einerseits und trotzdem möglichst wenig Materialverbrauch und viel Stabilität.

Warum nicht vier? Warum ausgerechnet drei?

Bei vier Flügeln würden sich zwei Flügel gegenüberstehen. Das Windrad dreht sich ja vor einem Turm. Wenn nun dieser senkrechte Flügel vor dem Turm dreht, dann kriegt er keinen Wind mehr. Und wenn das unten auch noch passiert, dann auch nicht. Dann entsteht plötzlich eine Unwucht.

Bei dreiflügligen Windrädern sind auf beiden Seiten zwei Flügel, die das wieder ausgleichen können. Und bei vieren wäre es so, da wären gleich zwei Flügel, die plötzlich keinen Wind mehr kriegen. Und das würde dann eine ziemliche Instabilität bringen. Genau genommen ist es also der Punkt mit dem Turm, warum man auf jeden Fall auf eine ungerade Zahl von Flügeln setzt.

Technik Warum drehen sich alle Windräder im Uhrzeigersinn?

Das hat sich einfach so ergeben. Es hat also nichts mit der "Hauptwindrichtung" zu tun. Wäre das so, könnte man das Windrad ja einfach andersherum aufstellen und linksherum drehen lassen. Von Gábor Paál | Text und Audio dieses Beitrags stehen unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-ND 4.0.

Meteorologie Warum bewegen sich Wolken manchmal in verschiedene Richtungen?

Das passiert meist dann, wenn sich Wolken in unterschiedlichen Höhen befinden, es also sowohl tiefhängende Wolken gibt als auch welche in höheren Luftschichten. Denn die Windrichtung ändert sich mit der Höhe. Ganz grob kann man dabei drei "Stockwerke" unterscheiden. Von Gábor Paál | Text und Audio dieses Beitrags stehen unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-ND 4.0.

Energie Die Heizung ein Grad kälter stellen – bringt das was?

Beleuchtung, kochen, Kommunikationselektronik – das sind alles Peanuts im Vergleich zur Heizenergie. Deswegen ist es so wichtig, dort anzusetzen. Von Werner Eckert | Text und Audio dieses Beitrags stehen unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-ND 4.0.

Derzeit gefragt

Physik Gelten außerhalb des Universums andere physikalische Gesetze?

Es ist vorstellbar, dass es ganz andere Universen gibt, sogenannte Multiversen. Doch hier ist die Frage, wie man mit diesen in Kontakt treten könnte, um ihre Existenz wissenschaftlich messen zu können. Von Bruno Martin Deiss | Dieser Beitrag steht unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-ND 4.0.

Zeitgeschichte Gab es Zusagen an Moskau, die NATO nicht nach Osten zu erweitern?

Wurde in den Verhandlungen 1990 eine entsprechende Zusage getroffen? Von Gábor Paál | Text und Audio dieses Beitrags stehen unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-ND 4.0.

Redewendung "Ach du grüne Neune!" – Woher kommt der Ausdruck?

Über die Herkunft sind sich die Sprach- und Sprichwortforscherinnen und -forscher nicht ganz einig. Eine Idee lautet, dass die Redewendung aus einem Berliner Lokal kommen könnte. Von Rolf-Bernhard Essig

Gesundheit Mit dem Rauchen aufhören: Wann ist der Körper wieder auf Nichtraucherniveau?

Das Rauchen hat viele Auswirkungen auf den Körper. Manche verschwinden, wenn man aufhört, schneller, andere brauchen länger. Recht schnell verschwinden die unmittelbaren Symptome, also der Raucherhusten und die Kurzatmigkeit. Von Gábor Paál | Text und Audio dieses Beitrags stehen unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-ND 4.0.

Kongress der Vereinigten Staaten von Amerika Was ist der Unterschied zwischen Senat und Repräsentantenhaus in den USA?

Das amerikanischen Parlament – genannt Kongress – hat zwei Kammern: den Senat und das Repräsentantenhaus. Sitz des Kongresses ist das Kapitol in Washington D.C. Von Claudia Sarre | Text und Audio dieses Beitrags stehen unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-ND 4.0.

Astronomie Wie lautet der Merkspruch für die Reihenfolge der Planeten?

Früher hieß er "Mein Vater erklärt mir jeden Sonntag unsere neun Planeten." Seit Pluto weggefallen ist kann man sagen: "Mein Vater erklärt mir jeden Samstag unseren Nachthimmel." Von Tilman Spohn

Holocaust 6 Millionen ermordete Juden – Woher stammt diese Zahl?

6 Millionen Juden haben die Nationalsozialisten ermordet. Rund 4 Millionen Menschen starben in Konzentrations- und Vernichtungslagern, 2 Millionen durch Massaker. Von Gábor Paál | Text und Audio dieses Beitrags stehen unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-ND 4.0. | http://swr.li/holocaust

Völkerrecht Hat die Bundesrepublik Deutschland nach 1945 einen Friedensvertrag unterzeichnet?

Am Ende des Zweiten Weltkrieges hat Deutschland zwar kapituliert, aber keinen Friedensvertrag abgeschlossen. Das lag daran, dass es in der Nachkriegszeit zunächst keine deutsche Regierung mehr gab, die einen solchen Vertrag hätte abschließen können. Von Gábor Paál