Wind - die Kraft, die überall weht

In den vergangenen 20 Jahren ist die Windenergie die am schnellsten wachsende Energiequelle der Welt geworden. Windenergie liefert inzwischen einen größeren Anteil an der Stromerzeugung in Deutschland als die traditionell hierzulande am besten genutzte erneuerbare Energiequelle Wasserkraft. Im Jahr 2015 hatte Windenergie einen Anteil am bundesdeutschen Strommix von 13,3 Prozent.

25.980 Windenergieanlagen mit insgesamt 41.651 Megawatt installierter Leistung wandelten die frische Brise in Deutschland Ende 2015 in nutzbaren Strom um.

Moderne Windturbinen werden effizient, leicht installierbar und kostengünstig in Massenproduktion hergestellt. Die größten Turbinen sind bis zu 200 Meter hoch, haben eine installierte Leistung von fünf Megawatt und können genug Strom für bis zu 7000 Haushalte produzieren. Durch den Aufschwung der Windenergie wurden in Deutschland schon Zehntausende von Arbeitsplätzen in der wachsenden Windindustrie geschaffen.

Wichtiger Motor für die Erfolgsstory Windenergie ist in Deutschland das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG). Es trat am 1. April 2000 in Kraft und verpflichtet Netzbetreiber, Anlagen für Erneuerbare Energien ans Netz anzuschließen, den Strom abzunehmen und zu vergüten. Das EEG verhalf der Ökostromerzeugung aus Windkraft, Sonne, Wasser und Biomasse zu einem enormen Entwicklungsschub. Gesetze wie das EEG sichern den Erneuerbaren Energien die wirtschaftliche Basis und müssen langfristig erhalten bleiben. Sie sind ein wichtiger Schritt zur Energiewende.

Wind weht überall

Das Windaufkommen ist weltweit enorm. Windturbinen können nicht nur in besonders windigen Küstengebieten betrieben werden, sondern auch in Ländern, die gar keine Küste besitzen, einschließlich solcher Regionen wie Mittelosteuropa, dem Landesinnern Nord- und Südamerikas und Zentralasien. Die Windressourcen auf dem offenen Meer sind noch ergiebiger als an Land. In Dänemark produziert ein 2002 gebauter Windpark mit 80 Turbinen genug Strom für eine Stadt mit 150.000 Einwohnern. Kleinere Windturbinen können in Gegenden, die sonst keinen Zugang zu Elektrizität haben, effizient Strom produzieren. Diese Energie kann direkt genutzt oder in Batterien gespeichert werden. Neue Technologien zur Nutzung der Windkraft werden derzeit auch für freistehende Gebäude in dicht besiedelten Großstädten entwickelt.

Vielen Menschen fällt es schwer zu glauben, dass man auf die verlässlichen alten Energieträger Öl, Kohle und Atom verzichten kann, um Strom langfristig allein aus Erneuerbaren Energien zu gewinnen. Kritiker der Energiewende weisen gerne darauf hin, dass Sonne oder Wind ja nicht jederzeit verfügbar seien, große Ballungszentren und Großindustrie aber dauernd mit einer Mindestmenge an Strom versorgt werden müssten. Aber auch diese Grundversorgung kann durch regenerative Energien abgedeckt werden. Bis 2050 werden 94 Prozent des weltweit produzierten Stroms aus Erneuerbaren Energien gewonnen – dass das möglich ist, zeigt Greenpeace mit dem Report Energy [R]Evolution 2012.

So kann die Energiewende aussehen

Prinzipiell muss eine Stromversorgung der Zukunft anders angelegt sein als heute. Große Kraftwerke sollte es nur noch wenige geben, wie zum Beispiel Offshore-Windparks oder solarthermische Kraftwerke. Die Energieversorgung wird eher dezentral gelöst: Solaranlagen auf möglichst vielen Dächern und Windkraftanlagen und Windparks an geeigneten Standorten. Auf diese veränderten Bedingungen muss der Ausbau des Stromnetzes in den nächsten Jahren unbedingt abgestimmt werden. Neben Sonne und Wind - den einzigen beiden Erneuerbaren Energien, die nicht nach Menschenbelieben an- und abgeschaltet werden können - gibt es Biomasse, Erdwärme und Wasserkraft. Sie können je nach Bedarf reguliert werden und sichern die Grundversorgung.

In der Übergangszeit, bevor Erneuerbare Energien vollständig die Kohle-, Öl- und Atomkraftwerke ersetzen können, kann Gas als Überbrückungsenergie dienen. Sobald Sonnen- und Windenergie etwa ein Viertel des Gesamtstrombedarfs erzeugen, wird es notwendig werden, Energie zu speichern, um die Schwankungen bei Wind- und Sonnenenergie auszugleichen. Schon bis 2020 kann es so weit sein. Im Moment sind dafür unter anderem Wasserstoffspeicher in der Diskussion. Überschüssig produzierter Strom würde dann beispielsweise durch die Erzeugung von Wasserstoff gespeichert. Dabei spaltet der regenerativ erzeugte Strom Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff. Dieser Wasserstoff kann in Brennstoffzellen dann zu jedem beliebigen Zeitpunkt in elektrische Energie zurückgewandelt werden.

Wind allein kann die Vollversorgung Deutschlands mit Strom nicht gewährleisten. Zusammen mit Biomasse-Blockheizkraftwerken, Wasserkraft, Solarstrom sowie Erdwärmenutzung kann aber bis zum Jahr 2100 fossile und atomare Energie vollständig aufgegeben werden.

Debatten um die Windkraft

Die Diskussionen um das Für und Wider der Windenergienutzung ebben nicht ab. Immer wieder wird befürchtet, Windräder würden die Vogelwelt beeinträchtigen. Bislang wurde zwar in mehreren Studien festgestellt, dass Windräder den verschiedenen Vogelarten nicht in dem Maße schaden, wie zuvor vermutet wurde. So wird das Brutverhalten der meisten Arten von Windanlagen nicht nachweisbar beeinträchtigt. Es ist allerdings für einige Vogelarten ein Verdrängungeffekt zu beobachten, und es kommt zu Kollisionen von Vögeln mit Windkraftanlagen. Das Kollisionsrisiko ist aber geringer, als viele annehmen, weil der Vogelzug in aller Regel in größerer Höhe stattfindet und Vögel solchen Hindernissen ausweichen.

Klar ist, dass der Ausbau von Windenergie nicht auf Kosten der Natur oder der Vögel erfolgen darf. Das gilt sowohl für die Anlagen an Land als auch für die Windparks auf See. Deswegen müssen nach Ansicht von Greenpeace in den Genehmigungsverfahren für Windparks Naturschutzbelange geprüft und gegebenenfalls Auflagen erlassen werden.

Der Windenergienutzung wird von vielen Seiten vorgeworfen, sie würde die Landschaft verschandeln. Standorte für Windkraftanlagen sollten deshalb sorgfältig ausgesucht und die Bevölkerung vor Ort einbezogen werden. Mit Hilfe computergestützter Simulationsprogramme können Gutachten erstellt und Fehler der Vergangenheit vermieden werden. Mittlerweile haben die meisten Gemeinden - oft in Zusammenarbeit mit Naturschutzverbänden - Vorrang- und Ausschlussgebiete für Windkraftanlagen ausgewiesen. Für die potenziellen Betreiber besteht so Planungssicherheit, und die Belange der Menschen vor Ort werden berücksichtigt.

Repowering – Mehr mit weniger

Unter Repowering versteht man den Ersatz alter Anlagen durch neue, leistungsstärkere Anlagen. In weiten Teilen Deutschlands sind die für die Windenergie nutzbaren Standorte schon weitgehend ausgenutzt. Der Ausbau der Winenergie an Land lässt sich daher vor allem durch das Repowering bewerkstelligen. Moderne Windräder haben eine viel höhere Leistungsfähigkeit als die Anlagen aus der Pionierzeit des Windanlagenbaus. Dadurch kann man heutzutage die Planung der Windparks besser bündeln und dabei höhere Erträge erzielen. Auf mittelfristige Sicht wird sich die Menge der Windräder in Deutschland verringern, während sich die installierte Leistung erhöht. Arbeiten derzeit Windräder mit einer Leistung von 1 bis 1,5 Megawatt (MW) pro Anlage, geht die Entwicklung zu Anlagen mit einer Leistung von bis zu fünf MW und mehr.

Offshorewind – Die Energie aus dem Meer

Ungeahnte Möglichkeiten bieten Offshore-Anlagen: Windturbinen auf See erzeugen rund 40 Prozent mehr Energie als Windräder an Land. Diese Art der Energieproduktion gewinnt internationals an Bedeutung. In den Meeren Dänemarks, Schwedens, Irlands und Großbritanniens drehten sich schon im Jahr 2010 hunderte Anlagen, auch in Deutschland gehen die ersten Parks ans Netz.

Die Planung der Anlagen ist komplex, ihre Aufstellung in großen Wassertiefen und ihre Anbindung an das Stromnetz an Land stellen hohe technische Anforderungen und sind für die Investoren mit hohen Risiken verbunden. Eine großflächige Windenergienutzung auf See ist mit Eingriffen in die marine Umwelt verbunden, Natur- und Umweltschutzinteressen müssen deswegen von Beginn an konsequent berücksichtigt werden.

Die Weichen für den Ausbau der Technologie sind gestellt: Laut Bundesregierung soll die Windenergienutzung auf See bezogen auf den heutigen Stromverbrauch bis zum Jahr 2025 einen Anteil von 15 Prozent an der Stromerzeugung erreichen.