Doch es gibt zum Glück inzwischen Alternativen: Obwohl die Mehrzahl der Windräder nach wie vor in der klassischen Bauform mit einer Trägerkonstruktion (meist eine vertikale Säule) und darauf befindlichem Rotor hergestellt wird, gibt es am Markt eine ganze Reihe anderer Windradkonstruktionen. Grundsätzlich unterscheidet man zwischen horizontalen und vertikalen Windkraftanlagen:
Horizontale Windkraftanlagen: Für maximale Leistungsausbeute
Sogenannte „horizontale Windkraftanlagen” arbeiten mit horizontal stehender Rotorachse. Dieses Prinzip ist nach wie vor das gängigste und kommt in den klassischen Windrädern zur Anwendung, wie man sie aus dem Landschaftsbild kennt. Ihr Wirkungsgrad (also der Grad der Umwandlung der Energie des Windes in elektrischen Strom) liegt im Idealfall bei etwa 50 Prozent.
Horizontale Windräder können einfach auf einen Masten montiert werden. Sie müssen jedoch gemäß der vorherrschenden Windrichtung drehbar sein. Neben sogenannten Luv-Läufern gibt es hierbei sogenannte Lee-Läufer: Der Unterschied liegt in der Stellung der Rotorblätter und wird von der Frage bestimmt, ob das Windrad „von hinten” (windabgewandte Seite, “Lee”) oder „von vorne” (windzugewandte Seite, “Luv”) in Bewegung gesetzt wird. Luv-Läufer machen den größten Anteil der Windkrafträder aus.
Unter typischen Arbeitsbedingungen mit einer Windgeschwindigkeit von fünf Metern pro Sekunde erzeugen horizontale Windkraftanlagen im Schnitt etwa doppelt so viel Strom wie solche mit vertikal ausgerichteter Rotorachse. Aus diesem Grund werden fast alle industriellen Anlagen, wo möglich, heutzutage mit horizontaler Rotorachse ausgeführt.
Vertikale Windkraftanlagen: Eine Lösung für schwierige Umgebungen
Bei vertikalen Windkraftanlagen steht die Rotorachse senkrecht. Hierdurch sinkt zwar der Wirkungsgrad auf etwa 40 Prozent – doch es entstehen auch Vorteile:
Drehung nicht erforderlich: Vertikale Anlagen müssen nicht in die aktuelle Windrichtung gedreht werden. An Orten mit häufig wechselnden Windrichtungen, beispielsweise in Städten, kann dies sehr vorteilhaft sein.
Geringer Wartungsaufwand: Die Wartung einer horizontalen Anlage ist ungleich aufwändiger als die einer mit Vertikalrotor. Der Grund ist, dass sich bei einer vertikalen Montage der Generator am Boden der Anlage und nicht in teils mehr als 100 Metern Höhe befindet.
Weniger Lärm: Vertikale Windkraftanlagen sind deutlich leiser als ihre horizontalen Pendants. Das macht ihren Einsatz auch in dicht(er) bebauten Gebieten möglich.
Davon abgesehen sehen vertikale Windkraftanlagen häufig deutlich gefälliger aus als „Standard”-Windräder. Sie haben sozusagen einen „Design-Bonus”.
Bei den vertikalen Windrädern ist der Darrieus-H-Rotor besonders beliebt und sorgt für eine interessante Optik.
Ein solches Vertikal-Windrad könnte also eine sinnvolle Alternative für Wohngebiete sein. Die Idee, sich ein eigenes, kleines Windrad in den Garten zu stellen, scheitert jedoch häufig nicht zuletzt an der fehlenden Windausbeute in geringer Höhe. Davon abgesehen sind Baugenehmigungen für derartige Vorhaben nicht immer leicht zu bekommen. Trotzdem wird dieser Form der Energiegewinnung ein großes Potenzial zugeschrieben.