Die Holländische Windmühle

Nach der Chinesischen Windmühle kamen dann in Europa die Propeller-Windmühlen auf. Wer zuerst die Idee hatte, ist umstritten. Flandern oder Irland können schon sein. Da man in Europa keinen leichten Bambus hat sondern feste, schwere Eiche, setzte sich hier die meist vierflügelige Windmühle durch. Massenhaft kam sie in Holland zum Einsatz, wo man sie zum Entwässern von Feldern benutzte, um so der Nordsee Land für Ackerbau und Viehzucht abzuringen. Daher bekam sie auch den Namen Holländer-Windmühle. Die Zimmerer vervollkommneten die Technik. Erst das Aufkommen der Dampfkraft ließ die Holländer-Windmühlen bis auf wenige Baudenkmäler verschwinden. Die Flügel bewegen sich stets auf einem Kurs "hart am Wind" (Segelschiffe würden sich bei der Geschwindigkeit schräg legen und kentern - Krängung), die Holz- und/oder Steintürme sind aber so massiv, dass sie dem daraus resultierenden Winddruck standhalten.
Die Holländer-Windmühle ist ein reiner Auftriebsläufer. Auftriebsläufer haben meist daher einen höheren Wirkungsgrad als Widerstandsläufer, da die Leistung des Windes mit der dritten Potenz der Windgeschwindigkeit steigt. Und Widerstandsläufer laufen nun mal stets in Windrichtung und wegen des Fahrtwindes sinkt so der wirkende Wind, der "virtuelle Wind".

Eine Abart der Holländischen Windmühle ist die Amerikanische Windmühle, die sogenannte Western Mill. Es gibt wohl kaum einen Western-Film in dem diese nicht irgendwann mal zu sehen ist. Meist diente sie zum Wasser Pumpen. Das Typische an ihr ist, dass sie sehr viele, kleine Blätter hat. Als das Radio erfunden wurde, wollten die Farmer alle eins haben, aber es gab noch keine Stromleitungen. Deshalb erlebte sie Anfang des 20 Jh. einen Boom.
Bekannt ist auch die Spanische oder Griechische Windmühle. Hier rotieren meist acht dreieckige Segel-Tücher, die an Holzstangen befestigt sind. Ein außen gespannter Faden stabilisiert das.


Das Aufkommen der heutigen Propeller-Windmühlen, die die Landschaft "verspargeln", ist ein Comeback-Versuch dieser veralteten Technik. Durch die neuen Zédolille-Windmühlen der Firma Soltuuli wird dieses Revival aber sicher bald gestoppt. Mit dem Aufkommen der Flugzeuge und der Entdeckung der Aerodynamik fanden auch Propeller mit aerodynamisch geformten Flügeln Einzug in die Energie-Gewinnung. Da sich die dänische Firma Vestas besonders für die Förderung dieser Technik stark gemacht hat, kann man von den Dänischen Windmühlen sprechen.



Nach den Berechnungen der Propeller-Bauer beträgt die energetische Amortisationszeit (also die Zeit, nachdem die Mühle mehr Energie produziert hat, als für den Bau aufgewendet wurde) 6 Monate, das wäre ein Faktor von 40 (bei 20 Jahren störungsfreien Betrieb ohne Wirkungsgradverlust). Das könnte durchaus so sein, denn im Mittelalter hat man ja auch Windmühlen gebaut ganz ohne Strom. Aber: 2% der Primärenergie liefern die 30.000 Propeller-Windmühlen in Deutschland. Nach dieser Berechnung müssten also die Deutschen 0,05% ihrer Primärenergie in ihren Propellerbau stecken. Das können andere glauben.

Für die moderne Variante der Holländer-Windmühle zähle ich hier nochmal die Nachteile auf.

Nachteile:

• hohe Blattgeschwindigkeit tötet direkt Vögel, Fledermäuse und Insekten
• Insektensterben durch die 20 bis 30km langen Wirbelschleppen hinter dem Propeller. Wegen den vielen Druckwechseln in der Karmanschen Wirbelstraße können nicht nur Ultraleichtflieger dort nicht fliegen sondern auch Insekten, ein Hochzeitsflug kann dort nicht stattfinden.
• mit den Insekten als Nahrungsgrundlage sterben neben den Singvögeln auch Amphibien wie Frösche und Feuersalamander
• windrichtungsabhängig
• das Drehmoment entsteht dort, wo man es nicht braucht (in z.B. 100m Höhe)
• der dort entstehende Lärm kann sich ungestört ausbreiten
• das Profil läuft hart am Wind, weswegen der Winddruck enorm ist. Und durch die Höhe der Nabe verstärkt sich das durch die Hebelkraft im Boden. Gegenmaßnahme: ein riesiges Fundament
• auch muss das Material der Flügel sehr stabil sein
• das Fundament bekommt Risse, in die Wasser eindringen und das Fundament zum Rosten bringen kann, was man aber nicht von aussen sehen kann
• durch die große Rotormasse, die sich zudem noch vor dem Turm befindet, muss das Kugellager eine enorme Unwucht wegstecken
• daher hoher Verbrauch an Schmieröl
• Gefahr für den Turm durch Resonanzen. Der Turm kann dann in sich einbrechen, wenn durch den Winddruck eine Resonanzfrequenz erwischt wird.
• beim Vorbeistreichen vor dem Turm bekommt der Flügel einen Ruck, da dort durch den Turm der Wind gestaut wird
• Anlaufschwierigkeit durch große Propellermasse und Profilstellung
• "Propellerschmutz", die erschlagenen Insekten mindern die aerodynamische Qualität des Profils
• Problem der Abwärme
• Materialfresser
• ca. alle 4 Jahre ein ernster Defekt
• kurze Betriebsdauer von 20 Jahren
• danach viel Sondermüll
• Problemtransport
• Problemreparatur
• Schlagschatten
• Blitzschlaggefahr
• bei Feuer im Getriebe auch Brandgefahr durch herunter fallende Teile
• Eiszapfenbildung im Winter, die beim Anlaufen hunderte Meter weit fliegen können

Vorteile:

• Arbeitsplätze, um ihrer selbst Willen
• "Greenwashing" des Kapitalstroms von "unten" nach "oben" über das Erneuerbare Energien Gesetz (EEG)
• Politiker können sich als Gutmenschen profilieren, die Medien haben immer malwieder ein schönes Thema
• die solventen Kunden der anthroposophischen Bioläden kaufen das gute Gefühl mit, "sauber" produzierte und damit ethisch bessere Ware zu erhalten