Holländerwindmühle

Die von den Niederländern entwickelte Holländerwindmühle stellte alle vorherigen Windmühlenarten in puncto Leistungsfähigkeit in den Schatten. Ihr Vorteil liegt in der Drehbarkeit der Kappe, wodurch die Flügel mit erheblich geringerem Aufwand in den Wind gedreht werden konnten.

Die Holländerwindmühle hat einen kreisrunden oder mehreckigen Grundriss, in Deutschland meist achteckig. Sie weist eine konische Bauform auf, die darauf ausgelegt ist, den Wind möglichst ungebremst am Mühlengebäude vorbei „gleiten" zu lassen und eine verbesserte Aerodynamik zu erreichen. Dadurch werden Bremskräfte verringert und die Energieausbeute aus der Windkraft erhöht. Technikgeschichtlich gibt es für das Mühlengebäude zwei Entwicklungslinien: die Massivbauweise und die Holzbauweise. Erstere werden als Turm-Holländermühlen bezeichnet und sind vom Erdboden bis zur Kappe durchgehend aus Stein errichtet, ältere aus Bruchstein, jüngere aus Ziegel. Die in Holzbauweise errichteten Holländermühlen waren zunächst reine Holzkonstruktionen, später erhielten sie zusätzlich steinerne Unterbauten, die es ermöglichten, die Mühlen stabiler und höher anzulegen.

Drehbare Kappe

Die beiden Fughölzer sind die tragenden Elemente der Kappe. Sie sind in der Regel aus einem gebogenen Eichenstamm gefertigt.

Der Windbalk trägt das Lager für Flügelachse.

Der Bürgermeister ist eine Verstrebung zum Sturmbalk.

Der Langsprüüt ist bei Installation einer Windrose abgesägt. Bei einer Mühle mit Steert ragt er über die Kappe hinaus. Der Langsprüüt und der Kortsprüüt tragen den Steert einer Mühle, um die Mühle im Handbetrieb in den Wind zu drehen.

Der Penbalk trägt das Zapflager der Flügelachse mit dem Kammrad.

Kehr- und Wehrsteel geben den Flügellager halt.

Auf dem Katzenstein (ölhaltiger Schiefer) ist die Flügelwelle gelagert.

Steert – Handbetrieb der Kappe

Die Kappe wird mit Muskelkraft in den Wind gedreht. Die Gesamtheit der dazu notwendigen Bauteile und Ausrüstungen heißt „Krühwerk“.

An der dem Flügelkreuz gegenüberliegenden Kappenrückseite wurde dazu eine dreiecksförmige Balkenkonstruktion montiert, der Steert. Dieser wird, wie bei der Bockwindmühle mithilfe einer Handwinde (Haspel) und einer zugehörigen Kette am unteren Ende gezogen. Um die Mühle herum gibt es in die Erde eingelassene Pfosten oder Haken, an denen die Kette befestigt wird. Beim Galerieholländer wird die Kette in den Galerieboden eingeklinkt. Durch das Aufwickeln mit der Haspel dreht sich die Kappe mit dem Flügelkreuz.

Eine weitere Möglichkeit, die Kappe per Hand in den Wind zu drehen, bietet der Kettenzug. Dazu ist außen an der Rückseite der Kappe ein Ketten-Ziehrad (Gaffelrad) angebracht. Um dieses Rad läuft eine fast bis zum Erdboden reichende Endloskette. Über diese Kette wird das Rad in Bewegung gesetzt. Es ist mit einem Untersetzungsgetriebe verbunden, das auf einem Zahnkranz am oberen Ende des Mühlenturms arbeitet. Ein Zahnrad des Getriebes greift beim Betätigen der Endloskette ständig in den feststehenden Zahnkranz und bewegt so die Kappe.

In einigen Fällen wurden Kappen auch aus dem Mühleninneren heraus mit einer handbetriebenen Haspel oder Kurbel gedreht. Diese Art der Vordrehung wird Innenkrühwerk genannt. Der notwendige Kraftaufwand für diesen Drehmechanismus war jedoch ausgesprochen hoch.

Windrose – Automatikbetrieb der Kappe

Die modernste und für den Müller bequemste Art, die Kappe zu drehen, um die Flügel dem Wind nach auszurichten, geschieht durch die Windrose. Ihre Erfindung wird zwei Personen zugeschrieben: dem Schmied Edmund Lee, der 1743 in der englischen Grafschaft Manchester eine Windrose baute und 1745 patentieren ließ sowie dem schottischen Mechaniker Andrew Meikle, der um 1750 eine Windrichtungsnachführung erfand.

Bei der Windrose handelt es sich um ein Windrad an der Kappenrückseite, das rechtwinklig zum Flügelkreuz angeordnet ist. Dieses Rad besitzt mehrere kleine Flügel mit jeweils einem schräg angeordneten Windrosenblatt. Die Windrose ist so konstruiert, dass sie sich zu drehen beginnt, sobald der Wind seine Richtung ändert und nicht mehr frontal auf das Flügelkreuz trifft. Gewissermaßen dreht sich dabei die Windrose aus dem Wind heraus, bewegt sich also nur so lange, bis der Wind an den Windrosenblättern keinen Angriffspunkt mehr findet. Über ein Untersetzungsgetriebe dreht sich die auf dem Schleif- oder Rollenkranz gelagerte Kappe, bis sie wieder im Wind steht. Damit eine Drehung der Kappe möglich wird, muss sie sich an einem feststehenden Bauteil „abstoßen“. Am Mühlenturm ist dazu ein aus Gusseisen gefertigter Zahnkranz befestigt. Er sitzt am oberen Ende des Mühlenturms nur wenig unterhalb der eigentlichen Drehebene und kann von innen oder außen bzw. auf dem Turm montiert sein. Auf ihm arbeitet die Windrose mit dem Untersetzungsgetriebe.

Die Windrose setzte sich schnell auch in Deutschland durch und verdrängte zu Beginn des 20. Jahrhunderts das Krühwerk.

Die Drehbarkeit der Kappe erforderte auch neue technische Lösungen der Kraftübertragung auf die Mühlentechnik im feststehenden Gebäude. In der Kappe befindet sich die nahezu horizontal gelagerte Flügelwelle, auf der das große, meist aus Holz gefertigte Kammrad befestigt ist. Wird die Kappe mit dem Flügelkreuz nach dem Wind ausgerichtet, so werden auch Welle und Kammrad mitbewegt. Daher braucht es eine Möglichkeit, dass das Kammrad umlaufend in ein weiteres Rad in Form eines Winkeltriebs greift. Damit dies möglich wird, reicht die Königswelle aus den unteren Böden bis fast an die Flügelwelle. Sie ist senkrecht in der Mühlenmitte eingebaut. An ihrem oberen Ende sitzt der Bunkel oder Bunkler, vergleichbar dem Stockrad einer Bockwindmühle Die Drehbewegung des Kammrads wird über den Bunkler auf die Königswelle übertragen. Um die Kraft von der Königswelle auf Verarbeitungsmaschinen und Transporteinrichtungen leiten zu können, ist einige Etagen tiefer auf ihr ein weiteres Rad, das Stirnrad, befestigt.

Die gesamte Mechanik von der Flügelwelle über Getriebe, Königswelle und Abtrieb auf Mahlgänge oder andere Maschinen wird als Gangwerk oder Gehendes Werk bezeichnet.

Bockwindmühle  Kokerwindmühle  Paltrockwindmühle  Turmwindmühle  Holländerwindmühle