Bemaling van polders door windmolens

Voor de eerste toepassing van windmolens voor polderbemaling geven verschillende auteurs andere jaartallen en voorbeelden. Zo vermeldt J.P.A. Stroop dat in Holland windmolens voor polderbemaling reeds in 1282 bestonden. G. Husslage schrijft dat de eerste windmolen voor polderbemaling omstreeks 1326 te Oterleek in Noord-Holland is gebouwd, en dat dit ongetwijfeld een wipmolen zal zijn geweest. Veel auteurs vermelden als eerste voorbeeld van toepassing, dat in 1408 twee heemraden van Delfland naar Alkmaar reisden om een molen te zien, waarmee Floris van Alkemade en Jan Grietenzn. "water hadden uitgeworpen."

Bij windmolens voor polderbemaling kon het molenlichaam aanvankelijk niet direct draaibaar op de standaard worden geplaatst, omdat het opvoerwerktuig, dat toen een scheprad was, dan niet kon worden aangedreven. Wipmolens zijn afgeleid van de standaardmolens door de standaard te vervangen door een koker, waar de molenas  door loopt. Nu kon het bovendeel van de molen vrij worden gedraaid. De wipmolen was daardoor het eerste grotere molentype dat geschikt was voor polderbemaling.

Een grote verbetering van de wipmolen was de bovenkruier. Bij dit molentype hoeft alleen de kap, die de molenas met de wieken herbergt, te worden gekruid (gedraaid). Over de eerste toepassing van de bovenkruier bij polderbemaling bestaan eveneens uiteenlopende lezingen. De meest betrouwbare vermelding is vermoedelijk van Dirk Burger van Schoorel die meldde dat de invoering in 1573 heeft plaatsgevonden. De alom bekende Jan Adriaansz. Leeghwater heeft dit molentype vervolmaakt, en vooral voor polderbemaling bruikbaar gemaakt.

De houten bovenkruiers werden oorspronkelijk gebouwd als zogenaamde binnenkruiers, waarbij zich in de molenkap het windwerk bevindt, om de kap en het wiekenkruis op de windrichting te stellen. In Noord-Holland zijn de meeste windmolens voor polderbemaling uitgevoerd als binnenkruier. In andere provincies zijn de windmolens voor polderbemaling later veelal uitgevoerd met een zogenaamd staartwerk. Daarbij vindt het kruien buiten op de begane grond plaats. De eerste grote windmolens voor polderbemaling - achtkante binnenkruiers - zijn waarschijnlijk omstreeks 1565 gebouwd voor de droogmaking van het Egmondermeer en het Bergermeer. Deze windmolens moesten vanaf het begin een voor die tijd vrij grote opvoerhoogte van ruim 1 meter overbruggen.

Simon Stevin heeft de uitvinding gedaan om meerdere windmolens met schepraderen achter elkaar te plaatsen, om zodoende de bemaling van dieper gelegen polders mogelijk te maken. Elke molen kon het water maximaal 1,5 meter opmalen. Een dergelijke opstelling wordt een molengang genoemd, en is jarenlang kenmerkend geweest in vele droogmakerijen, omdat juist dit de polders zijn die een diepere bemaling nodig hebben.

De eerste grote windmolens voor polderbemaling hadden een vlucht - de afstand tussen het uiteinde van de wieken - van ruim 25 meter. De windmolens die in de eerste helft van de 17^e eeuw zijn ingezet bij de droogmaking van de grote droogmakerijen in Noord-Holland - Beemster, Heerhugowaard, Purmer, Schermer en Wormer - waren van dezelfde grootte. Tegen het midden van de 17^e eeuw is hier en daar al tot een vlucht van 26-27 meter overgegaan, en nog een eeuw later zijn windmolens met een vlucht van 27-28 meter gebouwd. Uiteindelijk hebben de windmolens voor polderbemaling nooit een grotere vlucht gekregen dan 29-30 meter.

Een windmotor is een molentype dat wordt gekenmerkt door een windrad, dat uit vele bladen is opgebouwd. Windmotoren zijn sinds het begin van de 20^e eeuw vooral toegepast voor oppervlakten tot circa 1.000 hectare, met weinig veranderlijke opvoerhoogten. Het windrad heeft een diameter van 3-12 meter. Ze komen vooral voor in Groningen, Friesland en Noord-Holland. De grootste opvoerhoogte die bij windmotoren is toegepast bedraagt 2,5 meter. De windmotoren werkten al bij geringere windkracht dan de oude windmolens.

De staartmolentjes worden zo genoemd, omdat zij zich zelf op de wind richten door een staart of windbord. Wanneer de staartmolentjes voor het eerst zijn toegepast is eigenlijk niet bekend. A.A. Beekman vermeldt dat zij alleen in kleinere polders, of afgedamde gedeelten van grotere polders, en bij kleine opvoerhoogten werden toegepast. In de praktijk is dit nog steeds het geval.

Voor kleine oppervlakten is in de noordelijke provincies ook gebruik gemaakt van tjaskers. Deze molentjes bestaan uit een houten as, waaraan een houten omkokerde vijzel is bevestigd. De houten as is van boven voorzien van een wiekenkruis. De tjasker is mogelijk in 1598 uitgevonden. Ook tjaskers bemaalden of bemalen kleine oppervlakten bij kleine opvoerhoogten. Er zijn vrijwel geen gegevens over de verspreiding beschikbaar.

In de loop van de tijd zijn zeer veel verbeteringen aan molenwieken aangebracht. Deze zijn in de verschillende publicaties en in octrooien beschreven. Naast het zogenaamde Oudhollandse wiektype, dat traditioneel bij windmolens voor polderbemaling is toegepast, behandelden J.Th. Balk en vooral G.J. Pouw de verschillende verbeterde wiektypen met hun eigenschappen.

De windmolens konden niet altijd malen, namelijk niet bij te lage, en niet bij te hoge windsnelheden. Het maalbereik lag tussen windsnelheden van 6 en 11 meter per seconde, die ongeveer 25% van de tijd optreden. Door het verbeteren van de wieken kon ook bij lagere windsnelheden worden gemalen. Een aantal verbeterde wiektypen werkten bovendien remmend bij hoge windsnelheden, waardoor het maalbereik, ook bij hoge windsnelheden, kon worden vergroot. H.E. Boer en J.A. Kielman vermelden dat windmolens met stroomlijnwieken reeds bij een windsnelheid van 4-5 meter per seconde water uitmaalden.

Voor enkele polders vindt de bemaling nog steeds plaats door windmolens, maar overwegend wordt nu automatische elektrische bemaling toegepast. Wel zijn de nodige molens nog zichtbaar in het landschap en wordt er veel aan gedaan om ze te behouden.