Von Windmühlen zu Windturbinen: Dieselbe Idee, 800 Jahre auseinander
Eine moderne Windturbine und eine mittelalterliche Getreidemühle funktionieren nach dem gleichen Prinzip – bewegte Luft dreht eine Welle. Was sich über tausend Jahre änderte, war, wofür diese Welle eingesetzt wurde.
Die frühesten Windmühlen stammen aus der Zeit vor etwa 1.400 Jahren, aus Sistan, einer Region an der Grenze des heutigen Iran und Afghanistan, wo Baumeister im 7. Jahrhundert Vertikalachsenmühlen mit segeltuchbespannten Holzflügeln errichteten, um Getreide zu mahlen und Wasser aus Brunnen zu heben. Das Design verbreitete sich in den folgenden Jahrhunderten entlang der Handelsrouten nach Westen – im 11. Jahrhundert war Windkraft im gesamten Nahen Osten weit verbreitet, und Kaufleuten sowie zurückkehrenden Kreuzfahrern wird zugeschrieben, die Technologie nach Europa gebracht zu haben.
Europäische Baumeister änderten das Design erheblich. Anstelle der Vertikalachsenmühlen Persiens entwickelten sie Horizontalachsenwindmühlen mit den heute bekannten rotierenden Flügeln, die auf einem Turm oder Pfahl montiert waren, und insbesondere die Niederländer nutzten große Windpumpen, um Seen und Sümpfe im tief gelegenen Rheindelta zu entwässern und so Land zurückzugewinnen, das sonst unter Wasser geblieben wäre. Im 14. Jahrhundert hatten sich Windmühlen bis nach Russland verbreitet, und das Mahlen von Getreide mit einer vom Wind angetriebenen Mühle – anstatt von einer Person, einem Tier oder fließendem Wasser – war zu einer der wichtigsten Technologien der mittelalterlichen Welt geworden.
Ein neuer Kontinent, eine neue Form
Als europäische Siedler die Windmühlentechnologie nach Nordamerika brachten, änderte sich das Design erneut, um einer anderen Landschaft gerecht zu werden. Anstelle eines großen Rotors auf einer horizontalen Achse verwendeten amerikanische Mühlen typischerweise viele kurze Flügel, die um eine vertikale Achse angeordnet waren, wodurch die Mühle Wind aus jeder Richtung einfangen konnte – nützlich in den offenen, wechselhaften Ebenen des amerikanischen Westens, wo Tausende dieser kleineren Mühlen installiert wurden, um Wasser für Gehöfte und Vieh zu pumpen. Ein kommerzieller Durchbruch gelang in den 1850er Jahren, als Daniel Halladay und John Burnham eine Windmühle bauten, die sich automatisch in den Wind drehte und ihre eigene Geschwindigkeit regulierte, was windgepumptes Wasser in der Grenzregion dramatisch praktischer und zuverlässiger machte.
Der Sprung vom Getreidemahlen zur Stromerzeugung
Die Wende zur Elektrizität erfolgte im späten 19. Jahrhundert, und zwar fast gleichzeitig an zwei Orten. In Schottland baute der Elektroingenieur James Blyth das, was allgemein als erster windbetriebener Stromgenerator gilt. In den Vereinigten Staaten baute der Erfinder Charles F. Brush 1887 eine viel größere Maschine und installierte sie im folgenden Jahr in Ohio – ein Rotor mit 17 Metern Durchmesser, der Batterien speiste, die sein eigenes Haus beleuchteten und etwa 12 Kilowatt produzierten. Diese Maschine und die, die ihr folgten, sind der Grund, warum sich auch das Wort änderte: Eine Windmühle, die Getreide mahlte, blieb eine Windmühle, aber eine Windmühle, die zur Stromerzeugung gebaut wurde, wurde fortan Windturbine genannt. Die Entwicklung setzte sich im 20. Jahrhundert fort – Stahlflügel anstelle von Holz und Stoff, und bis 1941 die erste Turbine, die für die Erzeugung eines vollen Megawatts Leistung ausgelegt war. Die Ölkrisen der 1970er Jahre drängten die Windtechnologie dann von einer Nischenbeschäftigung zu einem Gegenstand ernsthafter nationaler Investitionen, eine Entwicklung, die mehr oder weniger ununterbrochen bis zu den sehr großen Offshore-Turbinen reicht, die heute installiert werden.
Als illustrierte Geschichte erzählt

Häufig gestellte Fragen
Wurden Windmühlen in Europa erfunden?
Nein. Die frühesten bekannten Windmühlen wurden um das 7. Jahrhundert in Sistan, an der Grenze des heutigen Iran und Afghanistan, gebaut. Sie nutzten ein Vertikalachsen-Design, um Getreide zu mahlen und Wasser zu pumpen. Die Technologie erreichte Europa Jahrhunderte später, entlang von Handelsrouten und durch zurückkehrende Kreuzfahrer, wo Baumeister sie zu den Horizontalachsenmühlen umgestalteten, die die meisten Menschen heute kennen.
Wann begannen Windmühlen, Strom zu erzeugen?
Die Umstellung erfolgte in den späten 1880er Jahren. Der schottische Ingenieur James Blyth baute um 1887 einen frühen windbetriebenen Generator, und der amerikanische Erfinder Charles F. Brush installierte 1888 eine größere, 17 Meter hohe Maschine in Ohio, die sein eigenes Haus beleuchtete. Etwa in dieser Zeit begann der Begriff „Windturbine“ den Begriff „Windmühle“ für Maschinen zu ersetzen, die zur Stromerzeugung statt zum Mahlen von Getreide gebaut wurden.
Was ist eigentlich der Unterschied zwischen einer Windmühle und einer Windturbine?
Mechanisch wandeln beide die Bewegung des Windes in eine sich drehende Welle um – die grundlegende Physik hat sich nicht geändert. Der Unterschied liegt darin, womit diese Welle verbunden ist: Die Welle einer Windmühle trieb traditionell Mühlsteine oder eine Wasserpumpe an, während die Welle einer Windturbine einen elektrischen Generator antreibt. Moderne Turbinen sind auch wesentlich größer, mit Rotorblättern, die weit über 100 Meter lang sein können, verglichen mit den Holzsegeln einer traditionellen Mühle.