Dieses Lernmodul ist Teil der Informationsplattform Wer, Wie Watt?, die im Rahmen eines Umweltbildungsprojektes erstellt wurde. Die hier dargestellten Informationen wurden von Zivildienstleistenden aus dem Naturschutz im Rahmen ihrer Ausbildung zusammen getragen. Mehr über das Projekt Wer, Wie, Watt erfahren Sie hier.

1. 

Allgemeine Informationen

Warum Windenergie?

Der Ausbau der alternativen Energien ist unumgänglich. Die Bundesregierung hat sich zum Ziel gesetzt, bis zum Jahr 2050 mindestens 50% des deutschen Primärenergiebedarfs durch alternative Energien zu decken[1]. Eine Energieform, die dabei ein wichtige Rolle spielen wird, ist die Windkraft: Im Gegensatz zur Stromgewinnung durch Solarenergie und Geothermie ist sie technisch ausgereift. Im Gegensatz zur Wasserenergie jedoch ist ihr Potential noch nicht vollständig ausgeschöpft. Sie birgt keine Sicherheitsrisiken wie die Atomkraft und erzeugt kein Kohlendioxid wie die Verbrennung fossiler Energieträger. Allerdings sind die geeigneten Landflächen in Deutschland schon fast vollständig ausgenutzt und deshalb sehen Viele die Notwendigkeit, auf das Meer auszuweichen, um dort Windkraftanlagen zu installieren.

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Warum Offshore?

Es gibt einige Dinge, die für die Installation von Windparks auf dem Meer sprechen:

  • Der Seewind weht schneller und konstanter als der Wind an Land. Dadurch ist es möglich, 40 % mehr Strom zu erzeugen, als es durch Onshore-Anlagen möglich wäre.[2]
  • Es gibt keine Anwohner, die durch die Anlagen gestört werden (vgl. NIMBY-Effekt).

Doch natürlich bringt die Nutzung der Nordsee auch Nachteile mit sich, die zu berücksichtigen sind:


Wo sind Anlagen geplant?

Bis zum September 2006 wurden 13 Bauvorhaben in der deutschen ausschließlichen Wirtschaftszone (AWZ) der Nordsee genehmigt, eine wurde aus Naturschutzgründen abgelehnt. Weitere 15 waren beantragt. Im Küstenbereich, d.h. innerhalb der 12-Seemeilen-Grenze, gibt es bislang lediglich ein Planungsvorhaben. Die Standorte sind in der Karte dargestellt. Weitere Informationen bietet das Bundesamt für Seeschiffahrt und Hydrografie (BSH) auf seinen Internetseiten.

(Quelle: BSH 2007)

Wer entscheidet, ob ein Windpark gebaut werden darf?

Der überwiegende Teil der geplanten Offshore-Windparks in Deutschland betrifft Standorte innerhalb der ausschließlichen Wirtschaftszone (AWZ). Hier entscheidet das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) über die Zulassung von Windenergieanlagen.

Grundlagen für die Errichtung von Anlagen in der AWZ sind das Seerechtsübereinkommen der Vereinten Nationen vom 10. Dezember 1982 (SRUe) und das deutsche Seeaufgabengesetz (SeeAufgG). Die darauf beruhende Seeanlagenverordnung (SeeAnlV) regelt das Genehmigungsverfahren. Eine Genehmigung zur Errichtung eines Windparks ist zu erteilen, wenn die Sicherheit und Leichtigkeit des Verkehrs nicht beeinträchtigt und die Meeresumwelt nicht gefährdet wird.

Innerhalb der 12 Seemeilen-Grenze, d.h. im Bereich des Küstenmeeres unter Landeshoheit, sind die jeweiligen Bundesländer und ihre Behörden für die Genehmigung von Windkraft-Anlagen zuständig.

(Quelle: BSH 2007)

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Was kostet ein Windpark?

Der Bau einer Offshore- Windkraftanlage ist wesentlich aufwändiger und kostenintensiver als der Bau einer Anlage an Land. Durch das raue Seeklima müssen die Anlagen gesondert gegen Korrosion geschützt werden, außerdem stellen Wassertiefen von bis zu 40 m besondere Anforderungen an die Anlagen. Je nach Standort können die Anlagen die doppelten Baukosten verursachen wie an Land. Die Kosten belaufen sich auf bis zu 2,5 Millionen Euro pro installiertem Megawatt[3]. 45 % davon entfallen alleine auf den Bau des Fundaments und die Verlegung der Kabel[4].

Ein neues Gesetz soll die Windkraftanlagen auf See billiger machen, indem es vorschreibt, dass die Netzbetreiber den Anschluss der Anlagen bezahlen müssen. Diese Kosten sollen dann auf alle Stromkunden umgelegt werden.

Die laufenden Kosten einer Offshore-Windkraftanlage belaufen sich auf jährlich 40-79 Euro/kW[5].


 


 

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Wie ist der technische Entwicklungsstand?

Im Gegensatz zu früheren Windrädern, die den Rotor durch Widerstandsprinzip zum Drehen brachten, arbeiten heutige Windkraftanlagen mit Hilfe des Auftriebsprinzips. Die Rotoren sind geformt wie Flugzeugtragflächen und werden in den Wind gedreht. Durch diese Technik kann der Wind sehr viel effektiver genutzt werden. Während beim Widerstandsprinzip max. 12% der Windenergie genutzt werden können, sind es beim Auftriebsprinzip 59%. Heutige Windkraftanlagen haben einen Wirkungsgrad von bis zu 50%, nutzen also bereits einen Großteil der theoretisch nutzbaren Energie. Die meisten Windkraftanlagen besitzen drei aus Kunststoff bestehende Rotorblätter, die sich mit einer Geschwindigkeit von 10-30 Umdrehungen pro Minute drehen. Die Türme der Anlagen können heute bis zu 120 m hoch sein.
Die maximale Leistung einer Windkraftanlage ist abhängig von der Rotorfläche und liegt zwischen 500 kW bei 40 m Rotordurchmesser und 6 MW bei 126 m Rotordurchmesser[6]. Da Deutschland bisher nur zwei Offshore-Windkraftanlagen besitzt, sind die technischen Erfahrungen auf diesem Gebiet noch nicht so weit fortgeschritten. In den kommenden Jahren wird man mit den ersten Windparks Erfahrungen sammeln können, um auch hier die Technik zu optimieren.


 

Deutschland im internationalen Vergleich

Im Internationalen Vergleich liegt Deutschland in Sachen Windenergie ganz weit vorne. Zwar sind die geplanten Offshore-Windparks noch nicht realisiert, doch im Onshore-Nutzungsbereich ist Deutschland führend. Durch die zusätzlich geplanten Windparks in Nord- und Ostsee wird es für Deutschland bis zum Jahr 2030 möglich sein, 20.000 MW an Offshore- Leistung zu erreichen. Aktuelle Zahlen und Statistiken bezüglich in Deutschland und Europa installierter Windkraftanlagen findet man auf den Seiten des Bundesverbands WindEnergie e.v. bwz. der European Wind Energy Association

Wie ist die Energiebilanz?

Der Energieaufwand zum Bau einer 600 KW-Anlage an Land ist nach etwa drei Monaten durch die CO2-Einsparung der Anlage ausgeglichen [7]. Selbst wenn bei den (deutlich leistungsstärkeren!) Offshore-Anlagen der Bauaufwand höher ist, bleibt bei vorraussichtlichen Laufzeiten von 10 - 20 Jahren ein massiver positiver CO2-Effekt der Windkraftanlagen.

[1] Quelle: BMU, Erneuerbare Energien, Innovationen für die Zukunft, April 2006, S. 47

[2] Quelle: Bundesverband für Windenergie e.V. (http://www.wind-energie.de/de/themen/offshore)

[3] Quelle: Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (http://www.ipp.mpg.de/ippcms/ep/ausgaben/ep200604/0406_wind.html)

[4] Quelle: Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (http://www.ipp.mpg.de/ippcms/ep/ausgaben/ep200402/0204_wind.html)

[5] Quelle: Umweltstiftung WWF (http://www.wwf.de/fileadmin/fm-wwf/pdf-alt/klima/powerswitch/studie_powerswitch.pdf)

[6] Quelle: Wikipedia (http://de.wikipedia.org/wiki/Windenergieanlage)

[7] Quelle:http://www.windpower.org/media(444,1033)/The_energy_balance_of_modern_wind_turbines%2C_1997.pdf