WINDKRAFT

Ratgeber zu ➡️ Windkraft

Windkraft ist die Nutzung der kinetischen Energie des Windes zur Erzeugung von Strom oder mechanischer Energie. Windräder, auch Windturbinen genannt, wandeln diese Energie in elektrische Energie um, die ins Stromnetz eingespeist wird. Diese Form der erneuerbaren Energie ist umweltfreundlich, da sie keine Treibhausgase emittiert und die natürlichen Ressourcen schont.

Die Nutzung von Windkraft reicht bis in die Antike zurück, als Windmühlen vor allem zur Wasserförderung und zum Mahlen von Getreide verwendet wurden. Die moderne Windkrafttechnologie zur Stromerzeugung begann in den 1970er Jahren, vor allem nach der Ölkrise von 1973, als das Interesse an alternativen Energiequellen stieg.

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„Wind und Sonne, die wir heute nicht nutzen, sind für immer für die Energieumwandlung verloren.“ - Wolfhart Dürrschmidt

Vor- und Nachteile von Windkraft

Windkraft hat sich als eine bedeutende Quelle für erneuerbare Energie etabliert und bietet zahlreiche Vorteile. Einer der größten Vorteile ist die Reduktion von Treibhausgasemissionen, da Windkraft im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen keine CO₂-Emissionen verursacht. Dies trägt wesentlich zur Bekämpfung des Klimawandels bei. Windkraft ist zudem eine unerschöpfliche Energiequelle, die überall dort genutzt werden kann, wo ausreichend Wind vorhanden ist. Die Technologie hat sich in den letzten Jahren stark verbessert, wodurch moderne Windkraftanlagen effizienter und kostengünstiger geworden sind.

Jedoch gibt es auch einige Nachteile: Windenergie ist wetterabhängig und somit nicht konstant verfügbar, was eine Ergänzung durch andere Energiequellen oder Speichertechnologien erfordert. Windkraftanlagen können laut und ästhetisch störend sein, was insbesondere in dicht besiedelten Gebieten problematisch sein kann. Ein weiterer Nachteil ist der hohe Platzbedarf für Windparks. Tierschützer weisen zudem auf die negativen Auswirkungen von Windkraftanlagen auf Vögel und Fledermäuse, da sie mit den Rotorblättern kollidieren können. Auch der Bau von Windkraftanlagen kann die lokale Flora und Fauna beeinträchtigen.

Zusammenfassend bietet Windkraft viele Vorteile in Bezug auf Klimaschutz und Energieversorgung, erfordert jedoch eine sorgfältige Abwägung und Maßnahmen zur Minimierung der negativen Auswirkungen auf Mensch und Natur.

Windkraft in Deutschland

Deutschlands Windkraftziele sind klar formuliert: Bis 2030 sollen 115 Gigawatt an Land und 30 Gigawatt auf See erreicht werden. Der derzeitige Fortschritt lässt jedoch Zweifel aufkommen, da der Ausbau der Windkraft in Deutschland stockt. Bis Oktober 2023 betrug der Nettozubau nur etwa 2,5 Gigawatt. Auch Offshore ist die Lage ähnlich.

Laut einer Statista-Grafik, basierend auf Daten der Bundesnetzagentur und Recherchen des mdr, gibt es in Deutschland einen deutlichen Ausbau-Stau. Viele Anlagen, die bis Oktober 2023 in Betrieb sein sollten, sind noch nicht fertiggestellt: Besonders betroffen sind Nordrhein-Westfalen (64 Anlagen), Brandenburg (53 Anlagen) und Niedersachsen (50 Anlagen). Gründe für die Verzögerungen sind langsame Genehmigungsverfahren, Transportschwierigkeiten und steigende Materialkosten.

Selbst wenn alle geplanten Anlagen rechtzeitig fertiggestellt würden, würde das Ziel verfehlt. Der mdr schätzt die aktuelle Gesamtleistung auf 72,4 Gigawatt.

Windkraft in Europa

Die EU will ihre Emissionen bis 2030 um 50 bis 55 % reduzieren und bis 2050 klimaneutral werden. Im Rahmen ihres Green Deal Programms sind dafür in den kommenden Jahren umfangreiche Investitionen in den Ausbau und die Erforschung erneuerbarer Energien sowie den Netzausbau geplant.

Windenergie spielt beim Klimaschutz eine zentrale Rolle: 2021 wurden in Europa 17,4 GW Windenergie (14,0 GW an Land, 3,3 GW auf See) neu installiert. Großbritannien führte mit 2,6 GW den Zubau an, gefolgt von Schweden mit 2,1 GW und Deutschland mit 1,9 GW.

Ende 2021 waren in Europa insgesamt 236 GW Windenergie installiert. Mit einer Produktion von 437 TWh deckten Windräder 2021 15% des Stromverbrauchs der 27 EU-Staaten und Großbritanniens. Deutschland liegt mit 64 GW installierter Kapazität an der Spitze, gefolgt von Spanien mit 28 GW und Großbritannien mit 27 GW.

Windkraft international

Die Windkraft ist neben der Photovoltaik ein zentraler Hoffnungsträger für eine klimaneutrale Energieversorgung. Moderne und leistungsfähige Windkraftanlagen sind mittlerweile in vielen Ländern weltweit im Einsatz. 2023 wurde die Marke von 1000 Gigawatt installierter Windkraftleistung global überschritten.

Die Windkraftbranche boomt und zählt zu den am stärksten wachsenden Bereichen der erneuerbaren Energien. 2002 waren über 85 Prozent der weltweit installierten Leistung in Deutschland, Spanien, den USA, Dänemark und Indien konzentriert. Seit 2007 gehört China zu den Top-Fünf. Deutschland führte zwischen 1997 und 2007 bei den Installationen, verlor den Titel 2008 an die USA und lag 2009 gleichauf mit China. 2010 übernahm China die Spitzenposition, während Deutschland auf Platz 3 zurückfiel. China hat mit etwa 380 GW die weltweit größte installierte Windenergiekapazität und verzeichnet ein schnelles Wachstum, wobei es jährlich rund 50 GW neue Kapazität hinzufügt. Deutschland hingegen hat eine installierte Kapazität von etwa 67 GW und produziert 25% seines Stroms aus Windenergie, was prozentual deutlich mehr als Chinas 7% ausmacht. Während China vor allem mit Netzanschlussproblemen kämpft, wird der Ausbau in Deutschland durch langwierige Genehmigungsverfahren und lokale Akzeptanzprobleme gebremst.

2015 überstieg die weltweite Windkraftleistung erstmals die der Kernenergie. 2020 erreichte der chinesische Ausbau mit über 70 GW seinen Höhepunkt, mehr als Deutschlands gesamte Kapazität Ende 2023.

Die Kosten für Windenergie sind in den letzten Jahren stark gesunken und liegen weltweit im Durchschnitt bei etwa 3 bis 6 Cent pro Kilowattstunde (ct/kWh). In China sind die Kosten durch umfangreiche staatliche Subventionen und Massenproduktion besonders niedrig, oft unter 4 ct/kWh. In Deutschland variieren die Kosten je nach Standort und Projektgröße, liegen aber typischerweise zwischen 4 und 8 ct/kWh, wobei Offshore-Windprojekte tendenziell teurer sind als Onshore-Anlagen.

Offshore Windparks

Offshore-Windparks nutzen die starken und konstanten Winde über den Meeren zur Stromerzeugung. Diese Anlagen sind effizienter als ihre landgestützten Pendants, da sie von den stärkeren Windverhältnissen auf dem offenen Meer profitieren. Offshore-Windparks bieten zudem den Vorteil, dass sie weit entfernt von Wohngebieten errichtet werden können. 

Die Errichtung und Wartung dieser Anlagen sind jedoch technisch anspruchsvoll und kostspielig. Ein weiterer Nachteil besteht in den möglichen Umweltauswirkungen, wie der Beeinträchtigung mariner Ökosysteme und der Gefahr für Seevögel. Trotz dieser Herausforderungen spielen Offshore-Windparks eine entscheidende Rolle bei der Steigerung der erneuerbaren Energieproduktion und tragen wesentlich zur Reduktion von Treibhausgasemissionen bei.

Flugwindkraftwerke

Flugwindkraftwerke, auch als Airborne Wind Energy (AWE) Systeme bekannt, nutzen in großen Höhen stärkere und konstantere Windströme zur Energieerzeugung. Diese innovativen Anlagen bestehen aus fliegenden Einheiten wie Drachen oder Flugzeugen, die über Seile mit Bodenstationen verbunden sind. Durch die Bewegung in der Luft erzeugen sie kinetische Energie, die in elektrische Energie umgewandelt wird.

Ein großer Vorteil von Flugwindkraftwerken ist ihre Flexibilität und Effizienz, da sie höhere Windgeschwindigkeiten nutzen können als herkömmliche Windkraftanlagen. Zudem benötigen sie weniger Material und Platz, was die Umweltbelastung reduziert. Herausforderungen bestehen jedoch in der technologischen Komplexität und der sicheren Steuerung der fliegenden Einheiten. Trotz dieser Hürden haben Flugwindkraftwerke das Potenzial, die erneuerbare Energiegewinnung erheblich zu verbessern und einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen Energieversorgung zu leisten.

Die Zukunft der Windkraft

Die Zukunft der Windkraft ist vielversprechend, da sie eine Schlüsselrolle in der globalen Energiewende spielt. Mit fortschreitender Technologie werden Windkraftanlagen, auch in Kombination mit Solaranlagen, immer effizienter und kostengünstiger. Offshore-Windparks gewinnen an Bedeutung, da sie von stärkeren und konstanten Winden profitieren können. Innovative Konzepte wie Flugwindkraftwerke könnten das Potenzial der Windenergie weiter steigern.

Herausforderungen bleiben bestehen, wie die Integration in das Stromnetz, Umweltbedenken und die Akzeptanz in der Bevölkerung. Dennoch sind umfangreiche Investitionen und politische Unterstützung weltweit zu beobachten. Die Windkraft wird voraussichtlich einen signifikanten Beitrag zur Reduktion von Treibhausgasemissionen und zur Erreichung der Klimaziele leisten. 

Autorin: Jasmin, 15.7.24 - Artikel lizenziert unter CC BY-NC-ND 4.0

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