Argumente zu Windenergieanlagen




	Home > Themen > Energie > Windenergie > Argumente zu Windenergieanlagen Bericht von Dipl.-Ing. Walter Hormann, Lüdinghausen, vom 15.10.2007 zum Thema: Argumente zu Windenergieanlagen Es ist wahr, der Wandel des Weltklimas geht uns alle an. Aber zugleich kommt es auch sehr wohl darauf an, mit Weitsicht und Augenmaß zu handeln. Dies scheint mir bei den Verfechtern der Energiewende (die Grünen, der Umweltminister, die SPD in weiten Bereichen) doch ein wenig abhanden gekommen zu sein, wenn diese versuchten und versuchen mit den unterschiedlichsten Methoden und mit aller Macht, die Windenergie trotz der bekanntermaßen geringen Energiedichte von Windenergieanlagen (WEA) und deren großer Flächenbindung in den Markt zu drücken. Allerdings: Mit dem massiven Ausbau der Windenergie beginnt nun aber auch der Lack abzublättern, und eine genauere Analyse würde zeigen, dass Windenergie im Sinne einer nachhaltigen Energieversorgung auch ihre Nachteile und Risiken hat, die vor allem vom Umweltminister in seinen Beiträgen zur Windenergienutzung tunlichst verschwiegen werden. Soeben flattern mir ein paar Zahlen aus einer bundesweiten Auswertung der Windenergienutzung des Jahres 2005 auf den Tisch, die einige Rückschlüsse zulassen. Vielleicht können nachstehende Ergänzungen den unbefangenen Lesern die Augen öffnen, denn die Leser können ja nichts dafür, wenn sie an der Nase herumgeführt werden. Punkt 1: Leistungsdefizite. Windenergie substituiert zwar elektrische Arbeit (kWh), nicht aber elektrische Leistung (kW). Vergleicht man Windenergieanlagen (WEA) beispielsweise mit vorhandenen Kraftwerken unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Verfügbarkeiten (wohlmeinende 20% für den Wind im Verlauf eines Jahres einmal angenommen), so ergibt die Rechnung, dass 2000 kW an installierter Windkraftleistung tatsächlich nur 400 kW im Jahresdurchschnitt entsprechen. Eine schwache Leistung, weil: Verfügbarkeit der elektrischen Leistung gering und nur gesichert ist, wenn der Wind weht. Oftmals gerade zu Zeiten des größten Strombedarfs (kalte Wintertage) leistet Windenergie mangels Wind keinen Beitrag. Die bundesweite Auswertung ( auch mit einzelnen rentierlichen Standorten!! ) nennt für das Jahr 2005 eine durchschnittlich im Jahr ausschöpfbare elektrische Leistung in kW von lediglich nur bis zu 16,4% der Auslegungsleistung der WEA und lediglich nur 1.438 Volllaststunden im Jahr, in denen die Auslegungsleistung überhaupt erreicht wird und das bei 8760 Betriebsstunden im Jahr , wo jeder Bürger elektrische Leistung(kW) und elektrische Arbeit (kWh)benötigt und zur Verfügung gestellt haben will. Die zahlreichen bislang errichteten Windräder ersetzen deshalb nur ganz wenige der herkömmlichen Kraftwerke im Grundlastbereich. Viele tausend Windkraftanlagen müssten aber in Deutschland noch hochgezogen werden, um die Lücke zu füllen, die beispielhaft ein Atomausstieg reißen würde. Vielmehr müssen wegen des kaum planbaren zeitlichen und mengenmäßigen Anfalls der Windenergie zusätzlich bei Zubau von Windstrom weitere sog. “Schattenkraftwerke“ ( Kohle + Gas ) in Reserve gehalten werden, um die stark fluktuierenden Leistungsangebote des Windstromes ( Flaute, Sturm ) in Abhängigkeit vom angeforderten Verbrauch der Bürger ( Wirk-und Blindleistung )auszugleichen und auszuregeln, da – und das ist eine Besonderheit der elektrischen Energieversorgung - Verbrauch und Erzeugung zu jedem Zeitpunkt im Gleichgewicht sein müssen. Schwieriges Lastmanagement, auch weil Windprognosen nicht einfach. Aber Mehrfachinvestitionen!! Und diese „ Schattenkraftwerke “ produzieren dann mehr CO₂, weil wegen der laufenden Reservehaltung und der schlechteren Effizienz und Wirkungsgrades im Teillastbereich beispielhaft mehr Kohle pro kWh verbraucht wird. Das ist wie beim PKW im Stadtverkehr, wo durch ständiges Beschleunigen und Bremsen mehr Benzin verbraucht wird. Sollte damit mit jedem weiteren Windrad die Luftverschmutzung auch abnehmen? Punkt 2: Wirtschaftlichkeit und Subventionierung der Windenergie. Beispielhaft ca. 125 EURO pro Jahr für eine 4-Personen- Familie an Kosten für die Stromvergütung 2005. Windenergie ist teuer, keine Kostendegression bei kleinen Maschinengrößen und mangelnde Wirtschaftlichkeit auch wegen zu geringer Volllaststunden (bundesweit: 1.438 Volllaststunden als jährliche Auslastung, Stand 2005), mindestens 2000 Volllaststunden sollten es schon sein. Windenergie boomt aber förderungsbedingt, teilweise nur aufgrund des Energie Einspeise Gesetzes (EEG). Windenergieanlagen rechnen sich nur bei mindestens 2000 Volllaststunden bzw. einer mittleren Windgeschwindigkeit von 5,4 m/sec in 30 m Höhe im Jahresmittel bei der EEG-Vergütung von 9 ct /kWh (Deutsches Windenergie-Institut GmbH, Wilhelmshaven, Studie zur aktuellen Kostensituation der Windenergienutzung in Deutschland Nr.SO-199, 15.10.02)., d.h. außer an den Gebieten an der Küste und einigen ausgewählten Gebirgslagen wie z.B. im Erzgebirge, Schwarzwald, Thüringer Wald sind alle anderen Gegenden unwirtschaftlich, also auch das Münsterland und ganz besonders Standorte in den tiefen Tälern des Münsterlandes. Bei noch geringerer garantierter Vergütung werden auch die Gebirgslagen unwirtschaftlich. Vergütung des Windstroms. Energieversorgungsunternehmen müssen den unsteten, teuren und praktisch wertlosen Windstrom abnehmen, den die Bürger mit ihrer Stromrechnung letztlich bezahlen: nach Energie Einspeise Gesetz ( EEG ) + 9,0ct / kWh zusätzliche Belastung durch kaum planbare Windenergie + 2.4ct/kWh (Regelenergie durch Zukauf von teurem Strom, wenn Windstrom ausfällt: 0,7 ct/kWh; Verluste durch schlechteren Wirkungsgrad von Kohle-, Gas- oder Kern- kraftwerken durch das Zurückfahren bei Windstromangebot: 1,5 ct/kWh; Neubau von Leitungstrassen für den Stromtransport, wenn der Wind- strom überwiegend in Küstennähe erzeugt wird, der Verbrauch aber im Binnenland erfolgt: 0,2 ct/kWh) abzüglich durch Windenergie verdrängter Strom aus Kernenergie/ Braunkohle - 2,0ct / kWh Kosten des Windstroms, die der Bürger bezahlt + 9,4ct / kWh Staatlich verordnete Subventionierung der Windenergie, deutlich ca. 2,5 Mrd. EURO mehr als die Subventionierung der Steinkohle bei bundesweiter Windstromproduktion (2005) von 26,5 Mrd. kWh, aber ohne sonstige Vergünstigungen für WEA- Betreiber (Steuern, zinsgünstige Kredite (KfW) über 20 Jahre). Volkswirtschaftlich ist die massive Subventionierung der Windkraft nicht zu verantworten. Vielmehr ist bei der Förderung von Erneuerbaren eine Wettbewerbsorientierung als Maßstab anzulegen und auf degressive Förderung überzugehen, um sich von der kostenorientierten Subventionierung zu entfernen und auf Förderschwerpunkte festzulegen, die gleichrangig sind bei Versorgungssicherheit, Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit. In einem solchen Wettbewerb würden dann Windstromanlagen mit Sicherheit auch nur dort stehen, wo tatsächlich Wind weht und die Anlagen sich rentieren würden. Darüber hinaus Punkt 3: Abhängigkeit vom elektrischen Netz “Wieviel Windenergie vertragen die elektrischen Netze?“, ein Frage, bisher nur zögerlich gestellt, wird bei weiterem massiven Zubau von Windenergieanlagen immer notwendiger. Auf eine stärkere dezentrale Energieversorgung, wie es die Windenergienutzung nun einmal darstellt, mit ihren sehr unterschiedlichen Energieflussrichtungen sind die Verteilungsnetze der Mittel- und Hochspannungsebene noch nicht vorbereitet. Für einen sicheren und wirtschaftlichen Netzbetrieb mit der uns gewohnten Versorgungs- und Spannungsqualität werden vielfältige Netzausbaumaßnahmen sowie veränderte Führungs- und Überwachungssysteme in den Netz- und Kraftwerksebenen erforderlich sein. Den technisch sinnvollen Netzverknüpfungspunkt zu finden ist problematisch und nicht immer einfach. Deshalb ist es auch nicht ungewöhnlich, wenn gerade in den ländlich strukturierten Mittelspannungsnetzen im Bereich ausgewählter Windvorranggebiete die zur Vermeidung von Netzrückwirkungen dieser Anlagen notwendige Netzkurzschlussleistung am Verknüpfungspunkt nicht mehr ausreicht, und der Netzanschlusspunkt der Energieübergabe - auch mit Blick auf eine spätere mögliche und angedachte Leistungsaufstockung der Windparks - in eine höhere Spannungsebene (z.B. 110 Kilovolt – Leitung oder Umspannanlage) gelegt werden muss. Und letztlich auch Punkt 4: Visuelle Aspekte Schutz von Mensch, Natur und Landschaft setzt Nutzung der Windkraft auch voraus, da die WEA- Technologie mittlerweile nicht mehr “small is beautyfull“, sondern Großtechnik geworden ist. („Monstermühlen“ ( Nennleistung: 1,5 - 5 Megawatt, Rotordurchmesser: 60 -1 00 Meter, Gesamthöhen: 100 –150 Meter je nach Turmvariante)). Hier werden Bemessung der Abstände und Gesamthöhe der deutlich größeren Windkraftanlagen im Sinne des vorsorglichen Immissionsschutzes (Bürgerschutz, Mindestabstände) bedeutsam. Dort, wo ein negativer Einfluss auf Menschen durch Verschattung, Windgeräusche, Infraschall, visuelle Aspekte und eine Beeinträchtigung der Landschaft durch Verspargelung mit der Folge weiträumiger Industrialisierung zu befürchten ist, sollte auf die Errichtung von Windparks verzichtet werden. Was folgt daraus? Windkraft ja, aber nicht um jeden Preis. Die Zukunft der Windkraft wird wohl trotz aller noch offenen Fragen und Probleme in Off-shore-Anlagen an der Küste und im Meer liegen. Und noch eins: In der stattfindenden Angstdebatte um den Klimawandel wird es jenseits der ideologisch aufgeladenen Fragen aber auch im Sinn von Nachhaltigkeit einen klaren Indikator geben müssen: Im Zeichen des Klimawandels sind erneuerbare Energien keine Heilslehre, ebenso wie Kernenergie kein Schimpfwort sein sollte. Der Gegensatz von Kernenergie und Erneuerbaren ist nicht richtig. Auf keinen Energieträger kann verzichtet werden. Zentrale und dezentrale Technologien müssen sich ergänzen: im Erzeugungsbereich genauso wie im Netzbereich. Von der Politik sollten wir schon einen vernünftigen Umgang einfordern. *Zusammenfassung und Fazit* Punkt 1: Leistungsdefizite. Windenergie substituiert zwar elektrische Arbeit (kWh), nicht aber elektrische Leistung (kW). Vergleicht man Windenergieanlagen (WEA) beispielsweise mit vorhandenen Kraftwerken unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Verfügbarkeiten (wohlmeinende 20% für den Wind im Verlauf eines Jahres einmal angenommen), so ergibt die Rechnung, dass 2000 kW an installierter Windkraftleistung tatsächlich nur 400 kW im Jahresdurchschnitt entsprechen. Eine schwache Leistung, weil: Verfügbarkeit der elektrischen Leistung gering und nur gesichert ist, wenn der Wind weht. Vielmehr müssen wegen des kaum planbaren zeitlichen und mengenmäßigen Anfalls der Windenergie zusätzlich bei Zubau von Windstrom weitere sog. “Schattenkraftwerke“ (Kohle + Gas) in Reserve gehalten werden, um die stark fluktuierenden Leistungsangebote des Windstromes (Flaute, Sturm) in Abhängigkeit vom angeforderten Verbrauch der Bürger ( Wirk-und Blindleistung )auszugleichen und auszuregeln, da – und das ist eine Besonderheit der elektrischen Energieversorgung - Verbrauch und Erzeugung zu jedem Zeitpunkt im Gleichgewicht sein müssen. Schwieriges Lastmanagement, auch weil Windprognosen nicht einfach. Aber Mehrfachinvestitionen!! Und diese “Schattenkraftwerke “ produzieren dann mehr CO₂, weil wegen der laufenden Reservehaltung und der schlechteren Effizienz und Wirkungsgrades im Teillastbereich beispielhaft mehr Kohle pro kWh verbraucht wird. Das ist wie beim PKW im Stadtverkehr, wo durch ständiges Beschleunigen und Bremsen mehr Benzin verbraucht wird. Sollte damit mit jedem weiteren Windrad die Luftverschmutzung auch abnehmen? Punkt 2: Wirtschaftlichkeit und Subventionierung der Windenergie. Beispielhaft ca. 125 EURO pro Jahr für eine 4-Personen- Familie an Kosten für die Stromvergütung 2005. Windenergie ist teuer, keine Kostendegression bei kleinen Maschinengrößen und mangelnde Wirtschaftlichkeit auch wegen zu geringer Volllaststunden (bundesweit: 1.438 Volllaststunden als jährliche Auslastung, Stand 2005), mindestens 2000 Volllaststunden sollten es schon sein. Windenergie boomt aber förderungsbedingt, teilweise nur aufgrund des Energie Einspeise Gesetzes (EEG). Windenergieanlagen rechnen sich nur bei mindestens 2000 Volllaststunden bzw. einer mittleren Windgeschwindigkeit von 5,4 m/sec in 30 m Höhe im Jahresmittel bei der EEG-Vergütung von 9 ct /kWh (Deutsches Windenergie-Institut GmbH, Wilhelmshaven, Studie zur aktuellen Kostensituation der Windenergienutzung in Deutschland Nr.SO-199, 15.10.02)., d.h. außer an den Gebieten an der Küste und einigen ausgewählten Gebirgslagen wie z.B. im Erzgebirge, Schwarzwald, Thüringer Wald sind alle anderen Gegenden unwirtschaftlich, also auch das Münsterland und ganz besonders Standorte in den tiefen Tälern des Münsterlandes. Bei noch geringerer garantierter Vergütung werden auch die Gebirgslagen unwirtschaftlich. Künftig mögen zwar noch Kostensenkungen eintreten, aber ob und ggfs. wann sich die entsprechenden Kostenkurven mit denjenigen der konventionellen Technologien schneiden, ist noch völlig offen. Vergütung des Windstroms. Energieversorgungsunternehmen müssen den unsteten, teuren und praktisch wertlosen Windstrom abnehmen, den die Bürger mit ihrer Stromrechnung letztlich bezahlen: Kosten des Windstroms, die der Bürger bezahlt + 9,4ct / kWh Staatlich verordnete Subventionierung, ca. 2,5 Mrd. EURO mehr als die Subventionierung der Steinkohle bei bundesweiter Windstromproduktion (2005) von 26,5 Mrd. kWh, aber ohne sonstige Vergünstigungen für WEA- Betreiber (Steuern, zinsgünstige Kredite ( KfW ) über 20 Jahre). Volkswirtschaftlich ist die massive Subventionierung der Windkraft nicht zu verantworten. Vielmehr ist bei der Förderung von Erneuerbaren eine Wettbewerbsorientierung als Maßstab anzulegen und auf degressive Förderung überzugehen, um sich von der kostenorientierten Subventionierung zu entfernen und auf Förderschwerpunkte festzulegen, die gleichrangig sind bei Versorgungssicherheit, Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit. In einem solchen Wettbewerb würden dann Windstromanlagen mit Sicherheit auch nur dort stehen, wo tatsächlich Wind weht und die Anlagen sich rentieren würden. Punkt 3: Abhängigkeit vom elektrischen Netz “Wieviel Windenergie vertragen die elektrischen Netze?“, ein Frage, bisher nur zögerlich gestellt, wird bei weiterem massiven Zubau von Windenergieanlagen immer notwendiger. Auf eine stärkere dezentrale Energieversorgung, wie es die Windenergienutzung nun einmal darstellt, mit ihren sehr unterschiedlichen Energieflussrichtungen sind die Verteilungsnetze der Mittel- und Hochspannungsebene noch nicht vorbereitet. Für einen sicheren und wirtschaftlichen Netzbetrieb mit der uns gewohnten Versorgungs- und Spannungsqualität werden vielfältige Netzausbaumaßnahmen sowie veränderte Führungs- und Überwachungssysteme in den Netz- und Kraftwerksebenen erforderlich sein. Den technisch sinnvollen Netzverknüpfungspunkt zu finden ist problematisch und nicht immer einfach. Deshalb ist es auch nicht ungewöhnlich, wenn gerade in den ländlich strukturierten Mittelspannungsnetzen im Bereich ausgewählter Windvorranggebiete die zur Vermeidung von Netzrückwirkungen dieser Anlagen notwendige Netzkurzschlussleistung am Verknüpfungspunkt nicht mehr ausreicht, und der Netzanschlusspunkt der Energieübergabe - auch mit Blick auf eine spätere mögliche und angedachte Leistungsaufstockung der Windparks - in eine höhere Spannungsebene (z.B. 110 Kilovolt – Leitung oder Umspannanlage) gelegt werden muss. Punkt 4: Visuelle Aspekte Schutz von Mensch, Natur und Landschaft setzt Nutzung der Windkraft auch voraus, da die WEA- Technologie mittlerweile nicht mehr “small is beautyfull“, sondern Großtechnik geworden ist. (“Monstermühlen“ ( Nennleistung: 1,5 - 5 Megawatt, Rotordurchmesser: 60 - 100 Meter, Gesamthöhen: 100 –150 Meter je nach Turmvariante)). Hier werden Bemessung der Abstände und Gesamthöhe der deutlich größeren Windkraftanlagen im Sinne des vorsorglichen Immissionsschutzes (Bürgerschutz, Mindestabstände) bedeutsam. Dort, wo ein negativer Einfluss auf Menschen durch Verschattung, Windgeräusche, Infraschall, visuelle Aspekte und eine Beeinträchtigung der Landschaft durch Verspargelung mit der Folge weiträumiger Industrialisierung zu befürchten ist, sollte auf die Errichtung von Windparks verzichtet werden. Was folgt daraus? Windkraft ja, aber nicht um jeden Preis. Die Zukunft der Windkraft wird wohl trotz aller noch offenen Fragen und Probleme in Off-shore-Anlagen an der Küste und im Meer liegen. Die Perspektive der Windkraft wäre auch deutlich günstiger zu beurteilen, wenn es gelänge, größere Strommengen zu speichern und Speichertechniken zu entwickeln, wobei in den nächsten Jahrzehnten wohl nur Wasserstoff in Betracht käme. Dieses müßte aber aus Klimaschutzgründen ohne Ausstoß von Kohlendioxyd sein, wozu sich aber auch zusätzlich Kernkraftwerke anbieten würden. Auf der Basis einer solchen Kombination, die das unfruchtbare Gegeneinander beenden könnte, könnte ein wünschenswertes Energiesystem entstehen. Und noch eins: In der stattfindenden Angstdebatte um den Klimawandel wird es jenseits der ideologisch aufgeladenen Fragen aber auch im Sinn von Nachhaltigkeit einen klaren Indikator geben müssen: Im Zeichen des Klimawandels sind erneuerbare Energien keine Heilslehre, ebenso wie Kernenergie kein Schimpfwort sein sollte. Der Gegensatz von Kernenergie und Erneuerbaren ist nicht richtig. Auf keinen Energieträger kann verzichtet werden. Zentrale und dezentrale Technologien müssen sich ergänzen: im Erzeugungsbereich genauso wie im Netzbereich. Von der Politik sollten wir schon einen vernünftigen Umgang einfordern.