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Erstellt am 8 Okt 2024 | zuletzt bearbeitet vor 1 Woche von Steffen
Energiewende und die Windräder ist Teil vier meiner Reihe zum Thema. Ich weiß, dass die Teile Windkraftanlagen heißen, aber die meisten bezeichnen sie wohl eher umgangssprachlich.
Zur Technik und einigen Kenndaten habe ich mich bereits im Beitrag „Windräder Erwitte“ geäußert. Aber auch in diesem Artikel soll es wieder um Zahlen gehen.
Betrachtet man die Energiewende, so kommen zwei Aspekte zum Tragen, die wichtig sind:
- Dekarbonisierung
- Energieeinsparung
Auf den ersten Aspekt möchte ich in diesem Artikel nicht eingehen, da könnte ich mehrere Seiten schreiben. Spannender finde ich den zweiten Punkt.
Zunächst ein paar Zahlen zur Einordnung:
Allein das Thema Standby wird immer wieder als Möglichkeit zum Sparen angegeben. Mittlerweile darf natürlich nicht fehlen, wie viel CO2 sich dadurch vermeiden lässt. Schätzungen sagen, dass pro Haushalt ca. 360 kWh pro Jahr und Haushalt durch Standby verbraucht werden, was zudem 170 kg CO2 entspricht. In Deutschland gibt es ca. 40 000 000 Haushalte, womit wir bei folgenden Zahlen landen:
- Standby-Verbrauch Deutschland pro Jahr: 14 400 GWh (1 Gigawattstunde = 1 Million Kilowattstunden)
- dadurch emittierte CO2-Menge: 6,8 Mt (1 Megatonne = 1 Million Tonnen)
Das Kernkraftwerk Isar 2 hat übrigens 12 000 GWh im Jahr 2021 produziert. Ein Kohlekraftwerk stößt fast 1,2 kg CO2 pro kWh aus. Bei einer Gesamtenergiemenge von 10 000 GWh pro Jahr ergeben sich 12 Mt CO2 pro Kohlekraftwerk.
Mir wird schwindlig bei solch großen Zahlen…
Die Angaben dienen nur der Einordnung der Zahlen, da ich davon ausgehe, dass Otto-Normalverbraucher wenig bis gar nicht abschätzen kann, um welche Größenordnungen es hier geht.
Kommen wir zum Thema – den Windkraftanlagen. Dieses Mal aber nicht hinsichtlich der Erzeugung, sondern in Bezug zu dem Fall, dass sie stillstehen.
Wir haben in Deutschland ca. 30 000 Windkraftanlagen (Stand Oktober 2024). Diese Windräder benötigen elektrische Energie, um welche erzeugen zu können. Sensoren, Datenlogger, Ölpumpen, Warnbeleuchtung usw. wollen versorgt sein, das Öl muss auf Temperatur, die Flügel ggf. eisfrei gehalten werden. Diese Energie wird bei der Erzeugung abgezweigt.
Blöderweise benötigen sie diese Energie auch bei Stillstand. Nur dass man jetzt nichts abzweigen kann. Die Windkraftanlagen müssen im Standby gehalten werden, da ja jederzeit der Wind auffrischen kann und die Teile loslaufen. Leider ist das schlecht planbar, also kann man hier leider nicht den Stecker ziehen, wie bei jedem Haushaltsgerät, sondern ist auf permanenten Standby-Betrieb angewiesen.
Unterscheiden muss man hinsichtlich der weiteren Berechnungen den Unterschied zwischen den sog. Volllaststunden und den Stunden, in denen sich das Rad tatsächlich mehr oder weniger schnell dreht.
- Die durchschnittlichen Volllaststunden liegen zwischen 2 000 und 2 500 h pro Jahr. Dabei wird die erzeugte Energiemenge so umgerechnet, als würde das Windrad permanent unter Vollast laufen, was unrealistisch ist, aber die Effektivität gut darstellt.
- Durchschnittliche Stunden ohne Wind bzw. mit Windgeschwindigkeiten unterhalb des Arbeitsbereichs der Windkraftanlage addieren sich zu ca. 40 Tagen und damit knapp 1 000 h.
- Hinzu zählen muss man noch die Stunden, an denen zu viel Wind weht und die Anlagen aus Sicherheitsgründen abgeschaltet werden müssen.
- Ebenso in diese Liste gehören die Zeiten des „Zwangsstillstandes“, also wenn der Netzbetreiber die Windkraftanlagen anhält, da Überschüsse produziert werden. Erzeugung elektrischer Energie ist in Echtzeit nötig, es muss immer genau so viel produziert werden, wie gerade verbraucht wird. Speicher in der benötigten Größenordnung gibt es schließlich noch nicht, sieht man von den Pumpspeicherwerken ab.
Den Eigenverbrauch eines Windrades kann man mit ca. 50 000 kWh pro Jahr abschätzen. An 1 000 der fast 9 000 h des Jahres wird die elektrische Energie aus dem Netz bezogen. Das ergibt ca. 5 600 kWh pro Windrad und somit 168 GWh für alle Anlagen deutschlandweit. Für die 500 Anlagen, die derzeit in etwa pro Jahr neu gebaut werden, kommen dann jedesmal erneut 2,8 GWh hinzu.
50 000 kWh * 1 000 / 9 000 = 5 556 kWh
5 600 kWh * 30 000 = 168 000 000 kWh = 168 GWh
5 600 kWh * 500 = 2 800 000 kWh = 2,8 GWh
Jedes Kraftwerk benötigt zum Betrieb Hilfsenergie, da sind die Windräder keine Ausnahme. Es ist nur ein weiterer Baustein, der das Narrativ widerlegt, dass Wind und Sonne keine Rechnung liefern. Die Gesamtbilanz der Windkraftanlagen ist ein Thema für sich, wenn man bedenkt, dass diese nach ca. 25 Jahren wieder abgebaut werden müssen. Wärmekraftwerke laufen etwa doppelt so lange.
Der Artikel soll zum Nachdenken anregen. Neben vielen anderen Faktoren ist auch diese Betrachtung wichtig, um zu verstehen, dass die Windkraft – so hochgejubelt wie sie auch immer wird – kritikwürdig ist und genauere Untersuchungen hinsichtlich vieler Faktoren notwendig sind. Ich möchte nur einige weitere (die Reihenfolge stellt keine Wertung dar) nennen:
- Infraschall
- Ewigkeits-Chemikalien
- Erosion der Rotorblätter (GFK)
- Gefahr für Insekten und Vögel
- Eingriff in die Natur
- Lebensdauer und Recycling
- Volatilität der Energieerzeugung, gestiegene Redispatch-Kosten
- Kosten für notwendige Speicherlösungen
Mein Fazit:
Die gerade genannten Punkte muss man auch für alle anderen Kraftwerksarten analog berücksichtigen. Bei den Kernkraftwerken geht es um Endlager, bei der Kohleverstromung um die Abgase usw. Es gibt keine Kraftwerksart, die nur Vorteile hat. Die gesunde Mischung ist die Lösung, aber was bedeutet „gesund“?
Auf der einen Seite ist es richtig, darüber nachzudenken, ob ein „weiter so“ mit Blick auf die fossilen Energieträger richtig ist. Gleichzeitig halte ich das bedingungslose „weiter so“ mit Blick auf die Wind- und Solarkraftwerke für ebenso unreflektiert, genauso wie das „auf keinen Fall“ bei den Kernkraftwerken.
Technologieoffenheit und Augenmaß erachte ich für das Gebot der Stunde.
- Wieso verweigert sich Deutschland der Forschung an neuen Kernkraftwerken, während um uns herum ebensolche gebaut und betrieben werden?
- Wieso werden Wind und Sonne immer noch derart großzügig subventioniert? Sind diese Kraftwerksarten so unwirtschaftlich, dass sie sich nicht selbst tragen?
- Wieso ist Deutschland plötzlich auf Importe angewiesen, waren wir doch immer ein Strom-Export-Land? Damit einher geht eine zentrale Frage dieser Energiewende: Wenn alle europäischen Länder oder gar alle Länder weltweit ihre Energieversorgung nach deutschem Vorbild umbauen würden (wieso macht das keiner??), wo käme dann die elektrische Energie in den Zeiten her, wo wir derzeit importieren?
- Wo ist die langfristige Planung für den Ausbau der Netze? Wenn alles auf Strom umgestellt wird (Verkehr, Heizung usw.), muss das elektrische Verteilernetz ertüchtigt werden.
- Wie steht es um die Planung bezahlbarer Speichermöglichkeiten in der benötigten Größenordnung?
Die nebenstehende Graphik (https://energy-charts.info/charts/power/chart.htm?l=de&c=DE&week=40) zeigt die Nettostromerzeugung der KW 40. Die weißen Flächen unterhalb der schwarzen Linie (Bedarf) sind Importe.
Energiewende und die Windräder – Fragen über Fragen, zu denen ich leider keine Antwort finde.
Eine interessante Statistik zu vielen Aspekten der Energieversorgung findet sich hier:
Einige Informationen habe ich dem folgenden Beitrag entnommen, der allerdings einen Rechenfehler enthält. Dort ist der Gesamtenergieverbrauch um eine Zehnerpotenz zu hoch berechnet.