Chinesische Windmühle

Die chinesische Windmühle läuft wie ein Karussell mit einer senkrecht stehenden Rotordrehachse auf Bodenebene im Kreis. Sternförmig um die Drehachse angeordnete Dschunkensegel, die sich von selbst zur Strömung ausrichten, treiben sie an. Dieses Modell als historische Windmühle arbeitet mit einer Technik, die nur von China her bekannt ist. Vorwiegend für die Bewässerung von Feldern eingesetzt, wurde sie jedoch auch als Arbeitsmaschine für manufakturelle Fertigung genutzt.

Geschichte

Chinesische Windmühle, Bleistiftzeichnung

China hat eine weit zurückreichende Geschichte der Windmühlennutzung. So wurde die Wasserversorgung der Küstengegenden in Südost-China lange Zeit mit Windkraft betrieben.

In der in Liaoyang, (Provinz Liaoning) freigelegten Han Grabstätte fand man Wandgemälde, die den Gebrauch von Windmühlen in China seit der östlichen Han-Dynastie (25-220 n.Chr.) belegen, also seit 1700 Jahren.

Unabhängig davon sind in der Literatur abweichende Angaben zum Alter der chinesischen Windmühlen gemacht worden. Im Buch "Windkraftanlagen: Grundlagen, Entwurf, Planung und Betrieb" von Robert Gasch, Jochen Twele (Teubner Verlag) wird auf Seite 17 angegeben, chinesische Windmühlen bzw. Windräder seien "etwa seit 1000 n. Chr. bekannt". Felix von König hingegen geht bei dieser Windmühle in seinem Windenergielexikon auf Seite 4 im Abschnitt: Frühgeschichtliche Windmühlen von einem geschätzten Alter von 1500 Jahren aus.

Seit der Ming-Dynastie (1368 - 1644) benutzten die Chinesen Windmühlen, um Wasser auf die Felder oder in Salinen - zur Salzgewinnung - zu pumpen und auch für die Erzeugung industrieller und landwirtschaftlicher Nebenprodukte.

Soweit bekannt stammt die erste Erwähnung einer Windmühle in der chinesischen Literatur von Yelü Chucai, der in dem Bericht seiner Reise nach Turkestan (1219 n. Chr.) davon schreibt; hierbei könnte es sich allerdings eher um eine Beschreibung einer persischen Windmühle handeln die er dort vorgefunden hat.^[1]

Obwohl auch die persische Windmühle mit einer senkrechten Rotationsachse arbeitet, sind dort die Antriebsflächen steif und unbeweglich mit der Drehachse verbunden und können sich nicht zur Strömung anstellen. Deshalb benutzt man bei der persischen Windmühle im Gegensatz zur freistehenden chinesischen Windmühle einen halboffenen Turm, damit so nur die mit dem Wind mitlaufende und nicht die gegenläufige Hälfte des Rotors vom Wind bestrichen wird.

Im Jahr 1959 gab es in der Jiangsu Provinz mehr als 200.000 arbeitende Windmühlen.

Technik

Die chinesische Windmühle, auch wenn sie über keine modernen aerodynamischen Flügelprofile verfügt, ist - wie die europäische historische Windmühle - ein Auftriebsläufer. Da sich ihre Segel leicht in einer Weise takeln und festbinden lassen, so dass sie sich automatisch zur Windrichtung anstellen, kann sie während einer Nutzungsperiode weitgehend bedienungsfrei laufen. Die Segel vollziehen selbsttätig in einem vollen Drehkreis zwei Segelmanöver, die Halse und das Kreuzen. Die bei der chinesischen Windmühle anzutreffenden typischen Dschunkensegel ähneln den in Europa bekannten Luggersegeln. Auch Luggersegel haben die bedienungsfreundliche Eigenschaft, sich selbsttätig zur Strömung ausrichten zu können.

Die Bewässerung der Reisfelder wurde mit einer Kettenpumpe bewerkstelligt, die in dieser speziellen Form nur aus China bekannt ist. Die Steigung der mit viereckigen Scheiben auf einer hölzernen Scharnierkette Wasser durch eine offene Holzrinne nach oben transportierende Anlage war nicht sehr steil, etwa 20° Steigung, es wurden damit nur geringe Höhenunterschiede bewältigt. Darin unterscheidet sie sich von der "Scheibenkunst" genannten Kettenpumpe in früheren Bergwerken Europas, die auch Scheiben durch ein senkrecht stehendes rundum geschlossenes Rohr nach oben zog zog und so Wasser mit sich transportierte. Um auf höhere Förderhöhe zu kommen, waren wegen der geringen Steigung der chinesischen Kettenpumpe mehrere nacheinander wirkende Windräder und Kettenpumpen notwendig. ^[2]

Anwendungen

Außer der Nutzung zur Bewässerung der landwirtschaftlichen Flächen wurde in Küstengegenden zur Salzgewinnung auch Meerwasser in die dort angelegten Salinen gehoben. ^[2]

Literatur

• International Symposium on History of Machines and Mechanisms, Hong-Sen Yan Marco Ceccarelli Editors, Proceedings of HMM 2008 Springer, ISBN 978-90-481-8138-4 Seite 295 bis 324
• Das praktische Windenergielexikon, Felix von König, Verlag Müller C.F. Okt.1995 ISBN 3-7880-7191-5 Seite 4
• Joseph Needham, Science and Civilisation in China, Bd. 4,. Teil 2, Cambridge etc. 1965, S. 560.

Einzelnachweise

1. ↑ Needham, Bd.4, Teil 2 S. 560
2. ↑ ^{a b} International Symposium on History of Machines and Mechanisms, Proceedings of HMM 2008 Springer, Hong-Sen Yan, Seite 295 bis 324