Geldanlage Windenergie verbindet Umweltschutz und Investment

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Im Rahmen des Repowering wird zu dem seit einigen Jahren der Austauch alter Windkraftanlagen gefördert, wenn sie durch einen Turm mit höherem Wirkungsgrad ersetzt werden. Im Gegensatz zur Pionierphase gibt es heute jede Menge Referenzen für die Zuverlässigkeit der Technologie. Der Einsatz von kohlefaserverstärkten Materialien reduziert die Gewichtslast auf jedem Turm, die Windbranche profitiert von aus der Luftfahrt abgeleiteten Materialien und Verfahren. Ein Blick auf den Gesamtstromverbrauch in Deutschland und die damit verbundenen Emissionen zeigt, dass die erneuerbaren Energien als Ganzes schon einen erheblichen Beitrag zur CO2-Entlastung leisten. Seit 1990 ist der Stromverbrauch von 480 TWh auf 550 TWh im Jahr 2012 gestiegen. Dennoch konnten die Kohlendioxidemissionen von 357 Mio. Tonnen auf 317 Mio. Tonnen reduziert werden.

Die Umsetzung des Erneuerbaren Energien Gesetzes (EEG) wird wohl als historische Leistung dieses und des letzten Jahrzehnts in die Geschichte der Bundesrepublik eingehen. Denn in keiner anderen privatwirtschaftlichen Branche gibt es eine Übernahme des unternehmerischen Risikos durch die Stromkunden. Die langfristige Abnahmegarantie für die gesamte in den Anlagen produzierte Produktmenge (hier: Kilowattstunden) ist dabei ganz unabhängig von dem Geschick der Betriebsführung bei der Vermarktung. Die Beratung der Investoren kann also den besten Standort finen ohne ein Vermarktungsrisiko fürchten zu müssen. Die geplante Aufhebung dieser großzügigen langfristigen Regelung für neuerbaute Anlagen ist seit dem politischen Aus der FDP im Bundestag vom Tisch. Für unterschiedliche Typen von Windenergieanlagen unterschiedliche Einspeisevergütungen. Ein kurzer Blick in das EEG zeigt, welche Erträge in Abhängigkeit der Bauformen und des Standortes bei der Windenergie langfristig garantiert sind.

Die langfristige Garantie für die Einspeisevergütung lt. § 21 Abs. 2 EEG gilt für 20 Kalenderjahre plus das „angefangene“ Jahr der Inbetriebnahme. Damit sind die auf die Windenergienutzung der Windparks entfallenden Bruttoeinnahmen pro einzelner Kilowattstunde unwiderruflich und fest planbar garantiert. Anders als beispielsweise Investitionen in neue Computer oder Sofftware unterliegen damit die Windkraftanlagen einer wesentlich geringeren kalkulatorischen Abschreibung. Die § 29 bis § 31 des EEG unterscheiden die Einspeisevergütung in Abhängigkeit von der Nennleistung und der Frage, ob die Windenergie an Land oder Offshore produziert wird. Oder ob ein bisher genutzter Windpark neue Windkraftanlagen erhält, die beispielsweise dank verbesserter Rotorblätter eine höhere Nennleistung haben. Dieser Tausch der Windenergieanlage der Anfangsgeneration wird als Repowering bezeichnet.

Auch die Windenergie ist leider wie andere Formen der Erzeugung erneuerbarer Energien auch, von Umweltbedingungen wie beispielsweise der aktuellen Windgeschwindigkeit abhängig. Allerdings hat sie – im Gegensatz zur Energieerzeugung aus Photovoltaik – einen entscheidenden Vorteil: Der Rotor dreht sich in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit auch nach Einbruch der Dunkelheit und leistet weiterhin seinen Beitrag zur Energieerzeugung in den Windparks. Ganz deutlich wird dies, wenn Sie den täglichen Sonnenuntergang der Photovoltaik als Extrem-Beispiel heranziehen: Je nachdem, wie weit westlich sich das Solarkraftwerk befindet, gibt es einen festen Zeitpunkt, ab dem die Leistung auf Null heruntergeht. Da dieser Zeitpunkt sich nur nach Längengrad unterscheidet, gibt es abends und in der Nacht Zeiten mit „Nul-Produktion“ aus dieser Energieerzeugungsart.

Um auch bei niedriger Windgeschwindigkeit Strom erzeugen zu können wurden dafür aerodynamische Kenntnnisse aus der Luftfahrt sukzessive umgesetzt. Dies ist auch der Grund dafür, dass die neuen Windparks mehr Leistung herausholen und die Anlagen der ersten Generation im Rahmen des Repowering ersetzt werden können. Windenergienutzung verbindet also die traditionelle Turbinentechnologie mit neuen Aerodynamik-Kenntnissen, die teilweise auch im Windkanal erschaffen worden ist.

Das Deutsche Institut für Luft- und Raumfahrt geht von einem enormen Potenzial der Windkraft aus. Werden Windparks flächendeckender in der Nordsee installiert, so könnte eine Kapazität installiert werden, die in Megawatt gemessen, der Kapazität von „rund 135 Kernkraftwerken“ entsprechen würde. Das Faszinierende dabei ist, dass diese Kapazität bereits vor dem Jahr 2030 zur Verfügung stehen könnte. Die Windenergienutzung könnte damit auch die Problematik des immer noch neu anfallenden Atommülls in Europa auf elegante Art und Weise lösen. Die Windenergienutzung hat gegenüber den klassischen fossilen Kraftwerken enorme Vorteile. Der am klarsten sichtbare Vorteil ist das vollständige Fehlen von CO2-Emissionen beim Betrieb. Zudem sind keine Ganzzüge voll Brennmaterial zu transportieren, wie dies beispielsweise bei Kohlekraftwerken der Fall ist. Deren „Brennstoff-Hunger“ wird nicht nur deutschlandweit gestillt, sondern führt in den USA teilweise zum Wegsprengen ganzer Berge und Bergketten im sogenannten „Mountain Top Removal“-Verfahren.

Bei verschiedenen besorgten Menschen und Umweltinitiativen finden sich beeindruckende Bilder dazu, wohin es führt den Brennstoff-Hunger mit Kohle zu stillen. Die Windenergieanlage benötigt also keine ungezählten Tonnen Kohle oder Kuikmeter Gas für den Betrieb! Damit vermeidet jeder Windpark auch den bei der Förderung dieser kostbaren Brennstoffe entstehenden Lärmteppich für Förderung und Transport. Dennoch wird auch beim Bau vieler Winkraftanlagen Kritik laut: Die Menschen sind besorgt über Lärmemissionen insbesondere bei hoher Windgeschwindigkeit, die die Betriebsführung nach der Inbetriebnahme nur noch marginal minimieren kann. Die Bundesländer und Kommunen versuchen eine Entkrampfung dieser Widerstandshaltung auch gegenüber der umweltfreundlichsten Form der Energieerzeugung zu erreichen: Die Problembereiche Schwingungen, Schattenwurf und auch Windgeräusche bei der Windenergienutzung werden durch verschiedene Vorsichtsmaßnahmen weitestgehend reduziert.

Überall wo die Windenergieanlage nicht offshore installiert werden kann, achten die Genehmigungsbehörden aus eine Abstandsfläche bzw. einen Mindestabstand zu den nächsten bewohnten Gebäuden. Dort werden die Rotorblätter und deren Lärmemissionen nicht mehr als störend empfunden und sind wesentlich leiser, als es beispielsweise der Autoverkehr auf einer nicht so belebten Landstraße ist. Eine andere Variante ist die Begrenzung der Nennleistung. Wenn Sie sich an die Anfänge der Windenergieanlagen und einige Versuche mit einer möglichst großen Anlage (genannt GroWiAn) ansehen, dann wird schnell klar: Die Technik ist sukzessive verbessert worden und heutzutage sind unterschiedliche Rotordurchmesser bei den Windkraftanlagen im Gebrauch. Während es bei großen Offshore-Anlagen durchaus 130 Meter Durchmesser sein können, ist die Windenergienutzung an Land auch mit kleineren Anlagen möglich. Egal ob Repowering oder Inbetriebnahme neuer Windenergieanlagen: Bei allen Windgeschwindigkeiten wirkt sich die intensive Forschungsarbeit und der Erfahrung der letzten Jahre aus, so dass die Rotoren eines bessere Aerodynamik bekommen konnten. Die modernen Bauformen produzieren die gleiche oder eine höhere Megawatt Stromproduktion mit noch weniger Umweltbelastung.

Fachbegriffe

Fachleute bezeichnen die Anlage als Windenergieanlage (WEA). Windenergieanlagen werden durch die Energie des Windes angetrieben. Ähnlich wie bei der Wirkungsweise eines Fahrraddynamos wandeln Sie die Bewegung des Rotors in Ökostrom um. Umgangssprachlich werden auch die Begriffe Windmühle oder Windrad verwendet. Die gesamte Anlage wird als Windkraftwerk, Windkraftkonverter (WKK) oder Windpark bezeichnet. Kleinere Anlagen im Inselbetrieb werden hingegen Windgenerator genannt.

Ursprünge von Windkraftanlagen

Die Anfänge der Windenergieanlagen ereigneten sich in Schottland zum Ende des 19. Jahrhunderts. Es handelte sich dabei um eine ca. Zehn Meter hohe Konstruktion, die unter Verwendung von mehreren Windsegeln funktionierte. Der Erfinder J. Blyth baute dieses erste bekannte Windrad. Diese erstmals regenerativ erzeugte Windenergie wurde zur Versorgung eines Ferienhauses genutzt. Kurz darauf errichtete ein amerikanischer Tüftler eine zwanzig Meter hohe Windmühle. Die erste rotorbetriebene Windenergieanlage wurde dann einige Jahre später zur Jahrhundertwerde in Dänemark gebaut. Zwanzig Jahre später bereits (um 1920) wurde die heutige Form der Windkraftanlage in Deutschland entwickelt. Dabei wird die Windgeschwindigkeit durch die Bremswirkung des Generators um ca. 70% verringert. Nach Ende des zweiten Weltkriegs dann wurden dann Windräder entwickelt, bei denen ein einziges Rotorblatt ausreicht, um die Energie des Windes in Strom umzuwandeln.