«Lieber Wind, dreh mich geschwind!» steht auf dem Windrädchen, aber der Wind kann nicht lesen. Wie bringt das Windrad den Wind dazu, es so rasch zu drehen, dass die Augen der Bewegung kaum folgen können? Luft ist durchsichtig und lässt uns die Windströmung nur an ihren Wirkungen erkennen. Wir können versuchen, die Luft mit Rauch oder Nebel anzufärben, der den Weg der Strömung nachzeichnet.
Das einfachste Windrädchen mit vier Flügeln macht man aus einem quadratischen Stück Karton, das man von den Ecken her in einer geraden oder gebogenen Linie zur Mitte hin einschneidet. Die vier Zipfel biegt man reihum über die Mitte und spiest sie zwischen zwei Holz- oder Glasperlen (die als eine Art Kugellager dienen) auf einen Nagel oder Draht.
Die Flügel des Windrads lenken den Wind wie Segel ab, und wenn sie im richtigen Winkel zum Wind stehen, schiebt der Rückstoss des Windes sie zur Seite. In der Mitte aufgespiesst, müssen sie sich im Kreis drehen. Ein einzelner Flügel würde nicht gleichmässig um ein Achslager kreisen, man braucht einen zweiten Flügel als Gegengewicht. Mindestens drei symmetrisch um die Achse angeordnete Flügel sind nötig, das Windrad auszuwuchten. Technisch gesehen ist dieses Windrad eine Axialturbine, die sich am besten dreht, wenn der Wind sie in Richtung der Achse anströmt. Wer das Funktionsprinzip verstanden hat, braucht sich nicht an das Muster zu halten, sondern kann sein eigenes Windrad erfinden.
Müssen Windräder Flügel haben? Lassen Sie uns ein Windrad ohne Flügel bauen - oder meinen Sie, das könne es nicht geben? Nehmen Sie ein rechteckiges Stück Karton, das etwa halb so breit wie lang ist, und legen Sie es an den vorgezeichneten Brüchen (siehe Illustration links unten) in schräge «Ziehharmonikafalten». Dazu machen Sie abwechselnd Berg- und Talfalten. Man muss die Brüche sorgfältig vorritzen, weil die spitz zulaufenden Streifen sehr schmal sein müssen. Welche Form, raten Sie, entsteht beim Zusammenschieben des vorgefalteten Papiers? Als ich dieses Windrad zum erstenmal baute, war ich selbst überrascht: Das Rechteck formt sich zu einer Art «Schraube», die zum Vieleck wird, wenn man sie plattdrückt. Mit dem Satz vom Peripheriewinkel kann man ausrechnen, dass die Zahl der Ecken dieses Vielecks gleich dem Vollwinkel (360 Grad) geteilt durch den doppelten Betrag des Winkels an der Spitze der gefalteten Dreiecke ist. Die Dreiecke müssen also sehr spitz sein, soll wirklich ein Vieleck entstehen, und das ist für ein gutes Windrad unbedingt nötig. Wenn der Winkel an der Spitze der Dreiecke zum Beispiel nur zwölf Grad beträgt, kommt ein Fünfzehneck heraus. Die fertige Schraube spiesst man wie vorher das vierflügelige Windrad zwischen zwei Schmuckperlen auf einen Nagel oder Draht - und fertig ist das Schraubenwindrad. Ein besonders dekoratives Windspiel entsteht mit zwei bunten, gegenläufigen Schrauben, die man auf beiden Seiten eines Haltestabes befestigt.