Die meisten Windkraftanlagen laufen mit beinahe konstanter Geschwindigkeit und direkter Netzanbindung. Bei einer indirekten Netzanbindung dagegen verfügt der Generator der Anlage über ein eigenes, getrenntes Mini-Wechselstromnetz, wie die Grafik zeigt. Dieses Netz wird mittels eines Wechselrichters elektronisch geregelt, sodaß die Frequenz des Wechselstroms im Stator verändert werden kann. Dadurch kann die Anlage mit verschiedenen Drehzahlen arbeiten. Sie erzeugt nun einen Wechselstrom mit der gleichen variablen Frequenz wie die an den Stator angelegte.

Der Generator kann entweder als Asynchron - oder Synchrongenerator ausgeführt sein. Die Anlage kann ein Getriebe haben, wie im Bild oben, oder aber kein Getriebe, wenn der Generator viele Pole hat, wie auf der nächsten Seite beschrieben ist.

Mit Wechselstrom variabler Frequenz können elektrische Netze nichts anfangen. Deshalb müssen wir ihn gleichrichten, d.h. in Gleichstrom umwandeln. Diese Umwandlung von Wechsel- in Gleichstrom kann durch Thyristoren oder große Leistungstransistoren erfolgen.

Nun verwandeln wir den (pulsierenden) Gleichstrom wieder in Wechselstrom (mit Hilfe eines Wechselrichters) mit einer Frequenz, die genau der des elektrischen Netzes gleicht. Auch diese Umwandlung kann entweder mit Thyristoren oder Transistoren erfolgen.

Thyristoren und Leistungstransistoren sind große Halbleiterschalter, die ohne mechanische Teile auskommen. Der Wechselstrom, der aus dem Wechselrichter herauskommt, sieht auf den ersten Blick recht ruppig aus - weit entfernt von der Glattheit der Sinuskurve, die wir im Kapitel über Wechselstrom kennengelernt haben. Anstatt dessen erhalten wir eine Reihe von plötzlichen Sprüngen in der Spannung und im Strom, wie die obige Animation zeigt.

Man kann diese Rauhigkeit der Welle ausbügeln, indem man ein Wechselstromfilter verwendet, bestehend aus passenden Spulen und Kondensatoren. Dennoch verschwindet die Rauheit der Spannung nicht vollständig, wie weiter unten erklärkt wird.

Der Vorteil einer indirekten Netzanbindung ist, daß die Windkraftanlage mit verschiedenen Drehzahlen betrieben werden kann.

So können Windböen den Rotor beschleunigen und dadurch einen Teil ihrer Energie solange im Rotor speichern, bis die Böe wieder vorbei ist. Offensichtlich benötigt man hiezu ein intelligentes Regelungssystem, weil es notwendig ist, zwischen Windböen und einer generell höheren Windgeschwindigkeit zu unterscheiden. Dazu ist es nötig, das maximale Drehmoment zu verkleinern (um den Verschleiß von Getriebe und Generator zu verringern), was auch die Beanspruchung von Turm und Rotorblättern reduziert.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß man mit einer Leistungselektronik die Blindleistung regeln kann (d.h. die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung im Wechselstromnetz) und dadurch die Qualität der Leistung im Netz verbessert. Das kann besonders dann wichtig sein, wenn eine Windkraftanlage an einem schwachen Netz hängt.

Theoretisch betrachtet kann variable Drehzahl auch eine leichte Steigerung des jährlichen Energieertrages bedeuten, da wir so die Anlage in Abhängigkeit der Windgeschwindigkeit mit einer optimalen Geschwindigkeit betreiben können. Vom Standpunkt der Wirtschaftlichkeit ist dieser Vorteil so klein, daß er kaum eine Erwähnung verdient.

Der grundlegende Nachteil der indirekten Netzanbindung sind die Kosten. Wie wir gerade gesehen haben, benötigt die Anlage einen Gleichrichter und zwei Wechselrichter, einen zur Regelung des Statorstroms und einen zweiten zur Umwandlung des erzeugten Stromes auf Netzfrequenz. Derzeit sieht es so aus, als ob die zusätzlichen Kosten für die Leistungselektronik die Gewinne aufgrund der leichteren Bauweise der Anlagen übersteigen, aber das kann sich ändern, wenn die Preise für die Leistungselektronik fallen. Wenn man sich die Betriebsstatistik von Windkraftanlagen mit Leistungselektronik ansieht (veröffentlicht vom deutschen ISET-Institut), scheint deren Verfügbarkeit im Vergleich zu konventionellen Anlagen etwas geringer zu sein, was auf Ausfälle der Leistungselektronik zurückzuführen ist.

Ein weiterer Nachteil liegt im Energieverlust bei der Wechselstrom-Gleichstrom-Wechselstrom-Wandlung und in der Tatsache, daß die Leistungselektronik höherharmonische Verzerrungen in das Netz einbringen und somit die Leistungsqualität verschlechtern kann. Dieses Verzerrungsproblem rührt vom oben erwähnten Filerungsprozeß her, der nicht perfekt ist und deshalb "Obertöne" (ganzzahlige Vielfache der Netzfrequenz) im Strom übriglassen kann.