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Windenergie und Windkraft: Aktuelle Entwicklungen

Windkraft dient der elektrischen Stromerzeugung und nimmt in Deutschland einen bedeutenden Anteil an der Stromerzeugung ein. Windräder finden sich dabei auf dem Land (Onshore) als auch auf dem Wasser (Offshore). Mit zunehmender Verbreitung von Windkraftanlagen gehen jedoch auch Probleme einher wie die effiziente Einbindung der Windenergie in das deutsche Stromsysteme als auch der Flächenbedarf, der in einigen Regionen Deutschlands bereits an seine Grenzen gestoßen ist.

Im Jahr 1887 errichtete der Schotte James Blyth die erste Windkraftanlage für die Stromerzeugung. Heute werden Windenergieanlagen überall in Deutschland zur netzgekoppelten Stromerzeugung eingesetzt. Die technische Entwicklung der Windenergieanlagen hat sich in den letzten 20 Jahren hauptsächlich auf die Konstruktion immer größerer Anlagen konzentriert, um so die Standorte mit guten Windverhältnissen optimal auszunutzen. Damit ist eine rasante technische Entwicklung angestoßen worden. Lag die durchschnittliche Größe der installierten Windenergieanlagen 1987 bei weniger als 50 kW, so betrug sie 2010 mit rund 2,1 MW mehr als das Vierzigfache. Heute verfügen die größten Anlagen über eine Leistung von 7,5 MW. Der Ertrag einer solchen Anlage entspricht dem jährlichen Stromverbrauch von bis zu 6.000 Haushalten. 

Eine Studie des Europäischen Verbands für Windenergie geht davon aus, dass im Jahr 2020 der Rotordurchmesser bis zu 252 Meter und die Nennleistung 20.000 Kilowatt betragen wird. (Grafik: BASF)
Eine Studie des Europäischen Verbands für Windenergie geht davon aus, dass im Jahr 2020 der Rotordurchmesser bis zu 252 Meter und die Nennleistung 20.000 Kilowatt betragen wird. (Grafik: BASF)

Ebenso rasant wie die technische Entwicklung hat sich auch die Anzahl an Windenergieanlagen in Deutschland entwickelt.

Absolute und kumulierte Anzahl des Zubaus an Windkraftanlagen in Deutschland (Grafik: Bundesverband Windenergie)
Absolute und kumulierte Anzahl des Zubaus an Windkraftanlagen in Deutschland (Grafik: Bundesverband Windenergie)

Offshore-Windenergie

Da aus ökonomischen und ökologischen Gründen die Standorte an Land begrenzt sind, hat man damit begonnen, die großen Windenergiepotenziale auf See zu erschließen. Offshore–Windenergieanlagen stehen zudem im Vergleich zu Standorten an Land deutlich höher Windgeschwindigkeiten zur Verfügung. Der Stromertrag aus Offshore-Windenergie ist daher um bis zu 40 Prozent höher als an Land. Die größten Herausforderung der Offshore-Windenergietechnik sind Meerestiefen von bis zu 40 m, starke Belastungen durch Wind und Wellen sowie ein hoher Salzgehalt der Luft. Die Seeverkabelung und die speziellen Gründungstechniken machen den Windpark auf See teurer als an Land. Das Potenzial für die Offshore-Windenergienutzung ist beträchtlich: Bis 2030 ist es das Ziel der Bundesregierung, Windparks mit einer Leistung von 25.000 MW vor der deutschen Küste und in der weiter entfernten "Ausschließlichen Wirtschaftszone" zu errichten. Der jährliche Stromertrag wird auf 85 bis 100 TWh geschätzt und entspräche damit rund 15 Prozent des heutigen Stromverbrauchs in Deutschland.

Windpark in der Ostsee vor der dänischen Küste (Foto: Bundesverband Windenergie / Christian Hinsch)
Offshore-Windpark in der Ostsee vor der dänischen Küste (Foto: Bundesverband Windenergie / Christian Hinsch)

Kosten für Windenergieanlagen

Die Kosten für Windenergieanlagen an Land sind von knapp 4000 Euro/kW Anfang der 1980er Jahre zwischenzeitlich auf 800 bis 900 Euro/kW gesunken. Die weltweit zunehmende Nachfrage, höhere Anforderungen an Windenergieanlagen hinsichtlich der Systemintegration und steigende Rohstoffkosten bewirkten in den vergangenen Jahren jedoch einen leichten Anstieg der Anlagenpreise. Zu den reinen Kosten von Turm, Rotoren und Maschinenhaus kommen Ausgaben für Fundament, Netzanbindung, Anfahrtswege, Grundstück und Planung hinzu. Sie liegen bei etwa 30 Prozent der reinen Anlagenkosten. Für die gesamten Projektkosten einer 2-MW-Anlage mit 100 m Nabenhöhe sind somit etwa 3 Millionen Euro zu veranschlagen. Bei den in Deutschland typischen Jahreswindgeschwindigkeiten von durchschnittlich 5 bis 6 m/s an der Küste und 4 bis 5 m/s (50 m über Grund) an guten Binnenlandstandorten werden Stromgestehungskosten zwischen 6 und 11 Ct/kWh erreicht. Für Offshore- Windenergieanlagen liegen die Zusatzinvestitionen für die Netzanbindung und Gründung eines Offshore-Windparks je nach Entfernung zur Küste und Wassertiefe etwa in der gleichen Höhe wie der Preis der Windenergieanlagen.

"Windenergie und Windkraft: Aktuelle Entwicklungen" wurde am 18.06.2017 das letzte Mal aktualisiert.