Waarom heeft een windturbine drie wieken? En waarom draaien ze met de klok mee? Weetjes over windturbines op ‘Dag van de Wind’

Elk jaar komen er meer en meer windturbines bij, en ze werken steeds efficiënter, zowel op land als op zee. De turbines zijn dan ook erg belangrijk om de opwarming van de aarde te beperken en over te schakelen naar groene energieproductie.

Dat windturbines drie wieken hebben, is algemeen geweten. Waarom dat zo is, is minder bekend. De reden hiervoor is krachtverdeling. Bij een windturbine met drie wieken worden de krachten beter verdeeld, waardoor ze steviger en stabieler staat. Je zou perfect een windturbine met vier of vijf wieken kunnen maken, maar dat zou de turbine nodeloos zwaar en duurder maken. Met één of twee wieken ligt de rotatiesnelheid dan weer hoger. En dat leidt tot meer geluid. Met één wiek heb je bovendien een compensatiegewicht nodig. Dat vergt extra materiaal en het is nefast voor de luchtweerstand. Twee of drie wieken zijn dus het beste compromis tussen een hoge rotatiesnelheid en niet te veel geluidsoverlast. Daarnaast vinden de meesten een windturbine met drie wieken ook gewoon het mooist.

Ook de vorm van de wieken is belangrijker dan op het eerste gezicht lijkt. Die vorm bepaalt namelijk mee de hoeveel elektriciteit die de turbine opwekt en hoeveel geluid de molen maakt. Slecht gevormde wieken hebben een laag rendement en maken veel geluid. De ontwerpers van windmolens streven ernaar dat de molen bij iedere windsnelheid zijn ideale toerental draait. Dat is de zogenaamde ideale snellopendheid.

Oorspronkelijk draaiden de windturbines tegen de klok in. Totdat een Deense bladfabrikant in 1978 besloot om zijn bladen andersom te maken om zich te onderscheiden. De fabrikant leverde bladen aan grote bedrijven en die standaard werd vervolgens behouden om chaos te vermijden als windturbines van verschillende producenten bij elkaar geplaatst zouden worden. De beslissing om de wieken met de klok mee te laten draaien, had ook een schaalvoordeel. Fabrikanten konden dezelfde productietechnieken en mallen gebruiken. In het verleden is er uiteraard al gekeken naar de draairichting van de windmolens, maar nooit stelde iemand vast welke richting de beste was.

Al denken onderzoekers van het onderzoekscentrum Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), de Universiteit van Colorado en het National Renewable Energy Laboratory in Colorado nu dat het wel degelijk een rol speelt of een turbine rechts- of linksom draait. Zeker als ze in een windpark staan, en dan vooral ‘s nachts en op het noordelijk halfrond. Dat heeft onder meer te maken met de draaiing van de windrichting. Die draaiing kan een gunstige of ongunstige invloed hebben op de wieken en op het rendement van een molen.

Windturbines kregen in het begin hoge subsidies, omdat het een nieuwe en dure technologie was. Dat gebeurde trouwens ook met kernenergie. Die subsidies voor wind zijn jaar na jaar gedaald en intussen zijn windmolens op land de goedkoopste manier geworden om elektriciteit te maken. Een windmolen heeft dan ook geen brandstof nodig. Windmolens op zee blijven duurder, maar in 3 jaar tijd is de kostprijs daarvan met 60 procent gedaald.

Vroeger waren windturbines slecht recycleerbaar. Al zet de industrie stappen vooruit, en intussen kan 85 tot 90 procent van het materiaal van een windturbine gerecycleerd worden. Het staal van de mast kan volledig hergebruikt worden zonder dat het aan kwaliteit inboet. De betonnen funderingen kunnen verwerkt worden tot nieuw bouwmateriaal om wegen mee aan te leggen. De wieken zijn iets moeilijker te recycleren. Dat komt omdat ze bestaan uit composietmaterialen zoals glasvezel, carbon, polyester, pvc tot polyurethaan.

Vattenfall zet bouw ’s werelds grootste windpark op zee voor Nederlandse kust door

Grootste windmolenpark voor onze kust draait: 44 turbines leveren elektriciteit aan 400.000 gezinnen