Windenergie Potential nicht ausgeschöpft

Erneuerbare Energien sind die Wachstumstreiber schlechthin, doch werden ihre Potentiale noch lange nicht ausgeschöpft. So auch bei der Windenergie: Studien sprechen dieser Form der Energiegewinnung das größte Potential bei den Erneuerbaren Energien zu. Alle Zeichen stehen auf Wachstum.

Die Windenergie erfreut sich steigender Beliebtheit: Seit der Jahrtausendwende wuchs weltweit die jährliche installierte Leistung von Windenergieanlagen  kontinuierlich; 2009 erreichte sie mit 38.343 MW installierter Spitzenleistung einen vorläufigen Höhepunkt. Der VDMA-Fachverband „Power Systems“ meldete für das Jahr 2010 einen Rückgang bei Neuinstallationen von rund 6,5 Prozent. Das ist nicht zuletzt auf die Politik der US-amerikanischen Regierung zurückzuführen, die im Jahr 2009 die Neuinstallation von Windenergieanlagen, kurz WEA, finanziell förderte, im Jahr 2010 jedoch andere Rahmenbedingungen setzte.

Für dieses Jahr rechnet der  VDMA (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau) jedoch wieder mit einem Wachstum im hohen einstelligen Prozentbereich und mit dem Erreichen der Bestmarke von 2009. Im nächsten Jahr wird die Windindustrie weltweit im zweistelligen Prozentbereich zulegen.

Hauptmärkte für die Windindustrie sind derzeit neben Europa die USA und China. In Zukunft werden Länder wie China und Indien den Weltmarkt dominieren; bereits in 2010 beanspruchten die beiden Länder rund die Hälfte des Weltmarktes für sich. In Deutschland hat die Atomkatastrophe in Japan die Menschen für die Erneuerbaren Energien weiter sensibilisiert. Die Regierung diskutiert über eine Neubewertung der verbleibenden Atomkraftwerke und die Gestaltung des zukünftigen Energiemixes.

Laut der neuesten Branchenprognose „Stromversorgung 2020“ werden im Jahr 2020 die erneuerbaren Energien rund 47 Prozent des jährlichen Strombedarfs decken. Zu den Erneuerbaren Energien zählen neben Wind, Sonne und Wasser auch Biomasse und Geothermie, wobei Wind über die Hälfte der Energie beitragen wird. Der Bundesverband für WindEnergie (BWE) geht bis zum Jahr 2020 von einer installierten Leistung von 45 000 MW an Land (On-shore) und 10 000 MW auf offener See (Off-shore) aus. Umgerechnet auf ein Jahr sind das 150 Mrd. kWh an elektrischer Energie.

On-shore-WEAs bergen größtes Potential

Um das Potential der Windenergienutzung an Land zu bestimmen, beauftragte der Bundesverband WindEnergie das Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES mit einer Studie. Ziel der Untersuchung war es, herauszufinden, wie viel Landfläche von Deutschland sich für On-shore-Windenergieanlagen eignet. Die Studie sollte zudem nachweisen, dass zwei Prozent der Landesfläche für WEA genutzt werden können. Dazu wurden in einem aufwendigen Verfahren zuerst die für WEA nutzbaren Flächen bestimmt. Zu beachten waren dabei verschiedene Rahmenbedingungen des BWE wie die Abstandsregelungen zu Siedlungsflächen.

Das Ergebnis der Studie lautet: Insgesamt eignen sich 7,9 Prozent der Landesfläche für den Bau von Windenergieanlagen; werden sowohl Wälder als auch Schutzgebiete berücksichtigt, steigt die nutzbare Fläche auf 12,3 bzw. 22,4 Prozent an. Die Zwei-Prozent-Marke wurde also noch übertroffen. Allerdings würde dieser Anteil ausreichen, um mit der heute verfügbaren Anlagentechnik bei einer installierten Leistung von 168 GW einen Ertrag von 390 TWh zu erhalten. Der gegenwärtige Jahresbedarf an elektrischer Energie liegt bei etwa 600 TWh; Atomkraftwerke erzeugten im Jahr 2010 rund 140 TWh elektrische Energie. Allein mit On-shore-WEAs ließen sich theoretisch rund 65 Prozent des deutschen Strombedarfs decken.

Bei der Ertragsberechnung wurde eine Anlage herangezogen, die 3 MW Leistung abgibt, auf eine Nabenhöhe von 100 m kommt und ein Verhältnis der Rotorfläche zur Generator-Nennleistung von 2,6 m²/kW aufweist, was einem Rotordurchmesser von 100 m entspricht. Jede WEA muss 1600 Volllaststunden erreichen. War dies nicht der Fall, so wurden für die Berechnung die Nabenhöhe auf 150 m erhöht und der Rotordurchmesser auf 115 m (3,5 m²/kW) vergrößert.