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Erneuerbare Energie

Strom aus Windenergie

Windenergie ist nach Wasserkraft die Nummer zwei bei der weltweiten Ökostromgewinnung. Im vergangenen Jahrzehnt hat Strom aus Windenergie einen rasanten Aufschwung erlebt
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Die Windenergie ist eine der ältesten vom Menschen genutzten Energiequellen. Schon vor über 4000 Jahren wurde mit Hilfe von  Windmühlen mechanische Arbeit, wie das Mahlen von Getreide und das Pumpen von Wasser durchgeführt.  Die Technik wurde ständig verbessert und Windmühlen wurden in vielen Regionen der Welt genutzt. 

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Traditionelle Windmühlen prägen noch heute das Landschaftsbild in den ebenen Regionen auf Mallorca. Aus der traditionellen Windmühlentechnik, die weltweit verbreitet war,  hat sich im vergangenen Jahrhundert die moderneTechnik zur Stromgewinnung aus Windenergie entwickelt.

 

Die modernen Windkraftanlagen entwickelten sich aus der herkömmlichen Windmühlentechnik. Um 1900 begann die Windkraftnutzung für die Stromerzeugung. Dänemark spielte bei der Entwicklung der modernen Windkraftanlagen eine führende Rolle. Der eigentliche Startschuss zu dem anhaltenden Boom von Windkraftanlagen erfolgte aber erst nach der ersten Erdölkrise 1973/1974, als es zu drastischen Engpässen bei der Erdölversorgung kam und die Erdölpreise um ein Vielfaches anstiegen. Als Folge dieser Entwicklung wurde nach alternativen Energien gesucht. Durch intensive Forschung und Entwicklung konnten seit damals auf dem Gebiet der Stromgewinnung aus Windenergie weitreichende technologische Fortschritte erzielt werden. So sind die Rotorblätter heute 16 Mal größer und die Windparks produzieren 100 Mal mehr Strom als in der Anfangsphase.  Ein Grund für die gesteigerte Turbinengröße besteht auch darin, dass Windkraftanlagen vermehrt vor der Küste gebaut werden. Offshore-Standorte bieten weit höhere Windgeschwindigkeit und zudem besteht weniger Gefahr, dass es zu Konflikten mit Anwohnern kommt.

 

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Nach Wasserkraft nahm Windenergie im Jahre 2016 mit 16,3% den zweithöchsten Anteil bei der weltweiten Stromgewinnung aus Erneuerbaren Energien ein. Laut neuesten Prognosen des Global Wind Energy Council (Internationaler Handelsverband der Windenergie-Industrie) wird Stromgewinnung aus Windenergie in den kommenden Jahren und Jahrzehnten weiter stark zunehmen. Asien wird das stärkste Wachstum erzielen und China wird weiter die führende Rolle spielen, aber auch Indien und einige andere neue Märkte in Asien haben ambitionierte Pläne für die Zukunft. Europa wird auch in Zukunft im Offshore-Bereich weiter den ersten Platz belegen. In Nordamerika haben vor allem die drastischen Preissenkungen im Offshore-Bereich die Marktbedingungen positiv beeinflusst und so  für die Zukunft ein weiteres starkes Wachstum im Windenergiesektor ermöglicht.  

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Strom aus Windenergie konnte in den letzten 10 Jahren enorme Zuwächse erzielen. 2016 betrug die weltweite Kapazität von Strom aus Windenergie weltweit 487 Gigawatt. Das ist 6,5 Mal mehr als in 2006. Windenergie wird derzeit bereits in mehr als 90 Ländern genutzt, in 29 Ländern beträgt die Kapazität mehr als 1 Gigawatt.

 

Welche Länder führen bei der Stromgewinnung aus Windenergie?

84% der Ende 2016 weltweit bestehenden Kapazität für Strom aus Windenergie entfielen auf nur 10 Länder. Mit einem Anteil von über einem Drittel (34,7%) rangiert China an erster Stelle, gefolgt von den USA mit einem Anteil von 16,9 % und Deutschland mit 10,3%. Sieben der 10 Topländer gehören zum Club der großen Industrieländer, während die 3 Schwellenländer China, Indien und Brasilen auch unter den ersten 10 Ländern vertreten sind. In Europa führen Deutschland und Spanien, Italien liegt weltweit auf Platz 10. 

 

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Die Wind-Offshore-Parks (Windturbinen auf dem Meer) haben in den vergangenen Jahren stark zugenommen. Allerdings betrug die Stromgewinnung aus Offshore Parks im Jahre 2016 erst circa 3% der gesamten Stromproduktion aus Windenergie. Bei der Nutzung der Offshore Kapazität liegt derzeit Europa an der Spitze.  In Großbritannien, Holland, Dänemark, Deutschland und Belgien gibt es die größten Offshore Windparks.  Laut neuesten Prognosen wird die Energiegewinnung aus Wind auf dem Meer in Zukunft stark zunehmen. Das Potenzial für Offshore Windparks ist enorm. Da auf dem Meer die Windstärke um ein Vielfaches größer ist als auf dem Land, sind die Anlagen auch entsprechend effizienter und liefern mehr Strom als Windturbinen an Land.

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Zu den Pionieren bei der Stromgewinnung aus Windenergie gehören die Dänen. Auch heute noch ist der weltweit größte Windturbinen-Hersteller die dänische Firma Vestas, gefolgt von General Electric (GE) USA und Goldwind aus China. Insgesamt sind 4 Chinesische Hersteller unter den weltweit Top 10. Wie so oft im Bereich der Erneuerbaren Energien, zeigt sich auch hier wieder Chinas Vormachtstellung.

 

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Vorteile der Stromgewinnung aus Windenergie

Wind ist eine unbegrenzt verfügbare, schadstofffreie, kostenlose und erneuerbare Energieform, deren Nutzung keine Ressourcen verbraucht. Im Gegensatz zur Sonnenenergie steht Wind sowohl tagsüber als auch nachts zur Verfügung.

Windstrom senkt die Emission von Kohlendioxid nachhaltig, da beim Betrieb von Windkraftanlagen keine weiteren CO2 – Emissionen entstehen. Somit kann Windenergie einen wichtigen Beitrag zur Erreichung der Klimaziele leisten.

Für die Herstellung, Wartung und Weiterentwicklung von Windkraftanlagen werden viele Arbeitsplatze geschaffen. Die im Bereich Windenergie eingesetzten Technologien sind Zukunftstechnologien und leisten somit einen wichtigen Beitrag zur Wirtschaft.  

Strom aus Windkraft ist zum Teil schon jetzt wettbewerbsfähig mit Strom aus konventioneller Erzeugung, vor allem, wenn die Folgekosten (z. B. Entsorgung von Atommüll) der konventionellen Energieerzeugung mit einbezogen werden. Aufgrund technologischer Innovationen werden die Kosten von Windkraft zukünftig noch weiter sinken.

Die Nutzung der Windenergie birgt keine elementaren Gefahren für Mensch und Natur, wie beispielsweise Atomenergie.

 

Nachteile der Stromgewinnung aus Windenergie

Mit Windkraft ist keine kontinuierliche Stromerzeugung möglich. Windkraftanlagen können nur dann Strom produzieren, wenn ausreichend Wind vorhanden ist. Bei zu wenig Wind muss kurzfristig auf andere Energieträger ausgewichen werden. Windenergie lässt sich nicht speichern, der Wind muss dort, wo er auftritt, in elektrischen Strom umgewandelt werden. Die Speicherung von Windenergie stellt noch immer eine große Herausforderung dar, die Wissenschaftler und Ingenieure bis zum heutigen Tage noch nicht bewältigen können. Die fehlende Infrastruktur für Windstrom aus Offshore-Anlagen stellt in manchen Ländern (Beispiel Deutschland) noch eine große Herausforderung dar.

Windturbinen beeinträchtigen das Landschaftsbild sowie die Erholungslandschaft und erzeugen eine starke Geräuschkulisse, weshalb sie in Mindestabständen zu Wohngebäuden errichtet werden müssen. Umweltschützer kritisieren, dass Windparks an bestimmten Standorten die Vogelflugrouten behindern und es immer wieder zu tödlichem Vogelschlag kommt.

 

Fazit

Stromgewinnung aus Windenergie wird auch in Zukunft stark wachsen. Weltweit wird weiter stark in diese Branche investiert. Die Leistungsgrenze von Windkraftanlagen ist noch lange nicht erreicht, es gibt noch ausreichend geeignete Standorte zur Errichtung von Windparks. Insbesondere auf dem Meer bietet sich noch ein enormes Potential, um weitere Offshore-Windparks zu errichten. Wenn es auch einige Nachteile bei der Nutzung der Windenergie gibt, so überwiegen doch die Vorteile bei Weitem. Die Nutzung der Windkraft zusammen mit anderen Erneuerbaren Energien wird im Energiemix der Zukunft, vor allem in Anbetracht der zu erreichenden Klimaziele, weltweit eine wichtige Rolle spielen.

 

 

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Commenti

Ritratto di Paul Stubenruss

Hallo Frau Psenner,
haben Sie bewusst die Energiegewinnung aus Wellen und Strömungen weggelassen oder einfach vergessen? Da steckt noch wesentlich mehr Entwicklungspotential als in der Windkraft die als Technik fast ausgereizt ist. Kombination von beiden würde für weniger Energieschwankungen sorgen denn zuerst kommt der Wind, und erst nachträglich die Wellen. Die Wellenkraftwerke wären wesentlich weiter wenn man mit dem Projekt Pelamis niccht viel Geld und Zeit verschwendet hätte. Nach meiner Ansicht war Pelamis ein geplanter Betrug um sich Förderungen zu erschleichen. Und Pelamis ist sicher nicht das einzige fehlgeleitete Projekt

Ritratto di Monika Psenner

Hallo Herr Stubenruss,
Vielen Dank für Ihren interessanten Kommentar. Wie sie richtig vermerken, bietet Stromgewinnung aus Meereswellen und Strömungen ein sehr großes Potential. Ich schreibe über jede erneuerbare Energiequelle einen Artikel. Mein Beitrag über Stromgewinnung aus Wellen, Strömungen und Gezeiten werde ich in den nächsten Wochen online stellen.

Ritratto di Ulrich Rosendahl

Hallo Herr Stubenruss,
mir ist schnell klar, dass die Stromgewinnung aus Meereswellen äußerst schwierig wird, wenn Metallbauteile in Kontakt mit Meerwasser kommen. Man hat das Rostproblem durch das Salz, man hat das Problem der Zugänglichkeit für Wartungszwecke und man hat noch das Wachsen von Muscheln auf den Unterwasserteilen. Alles äußerst unangenehme Probleme, die man bei der Nutzung der Energie, die in der Luftströmung enthalten ist, relativ leicht vermeidet. Daher ist die Richtung klar: Windkraft Schöne Grüße aus Köln

Ritratto di Paul Stubenruss

Hallo Herr Rosendahl,
Schiffe und selbst U-Bote sind aus Baustahl und die Wellenabdichtungen der Schiffsschrauben sind leicht beherrschbar. Brauchbares Projekt ist das Wellenkraftwerk Oyster, aber führt, nachdem es von Wasserhydraulik auf Ölhydraulik umgebaut wurde, in eine Sackgasse. Umgebaut wurde es weil die Hersteller von Ölhydraulik, dazu gehören auch klingende Namen wie Bosch Rexroth oder Danfoss in Dänemark und andere von der Wasserhydraulik keinen blassen Schimmer haben, und dessen Vorteile zur Gänze verkennen. Die wollen allesamt Ihre Ölmotoren verkaufe und sind als Unternehmen groß genug um der Politik, die von Technik keine Ahnung hat, den Marsch zu blasen. So bleibt eine weit überlegene Technik auf der Strecke.

Ritratto di Paul Stubenruss

Werte Frau Psenner,
es sieht danach aus, das auch das Problem der Energiespeicherung sich lößen lässt: http://www.ingenieur.de/Themen/Energiespeicher/Neue-Batterie-Glas-dreima...

Ritratto di Thomas Hofer

Schön und gut. Nur zwei Dinge sind schade:
1) Südtirol ist wohl zu engstirnig, das Thema aufzugreifen.
2) Politik und deren "Verwalter" haben verstanden, dass in der Stromerzeugung Geld und Macht steckt und unterbinden de facto Privatinitiativen. Anderenfalls könnten mir ihre Konzerne, Scheichs und andere Gestalten "im Mondschein begegnen".

Ritratto di Konrad Fischer

Ein wunderschöner Artikel, Frau Energieexpertin Psenner, Gratulation! Fast zu schön, um wahr zu sein. Was mich doch noch interessieren würde:

1. Wieviel ist der durchschnittliche Ertrag in Prozent angesichts der installierten Leistung des landgebundenen und des offshore-Windrads?
2. Welche Talbauernschaft Südtirols sehen Sie als prädestiniert, ihre Feldflur mit den Betonfundamenten und Windradstangen zu befruchten, um Südtirol noch besser weltklimarettermäßig auszustatten? Denn da in den Bergregionen wenig Luft-
und damit auch Winddichte vorherrscht, was Ihnen zumindest bekannt sein dürfte, wäre der Ertrag im Tale ja bestimmt besser.
3. Wieviele moderne Windräder wird es brauchen, um zum Beispiel das 104-MW-Gaskraftwerk in Ortona CO2-vermeidend zu ersetzen und wohin sollen die gebaut werden?
4. Wie beurteilen Sie die Auswirkung auf Land und Leute hierzulande, wenn die Energieversorgung nach Ihren Vorschlägen immer mehr auf Ökoenergiequellen geringster Energiedichte umgestellt wird? Und wird der Wolkensteinspeichersee ausreichen oder sollen weitere Landflecken Südtirols unter Wasser gesetzt werden, um die Ökowende zu retten?

Für noch mehr begeisternde Öko-Aufklärung immer dankbar

Konrad Fischer, Hochstadt am Main
Mitglied im Bund Naturschutz, Heimat- und Denkmalschützer seit 1979

Ritratto di Monika Psenner

Sehr geehrter Herr Fischer,
Vielen Dank für Ihre Kommentare. Der Artikel über Strom aus Windenergie gibt einen Überblick über die derzeitige weltweite Stromgewinnung aus Windenergie. Südtirol wird in diesem Artikel überhaupt nicht erwähnt. Wie sie richtig anführen, ist Südtirol nicht dazu prädestiniert Windparks zu bauen. Es ist naheliegend, dass jedes Land und jede Region diejenigen erneuerbaren Energiequellen nutzen, die den vorhandenen natürlichen Gegebenheiten am besten entsprechen. Ich bin auch dafür, dass immer auch Natur- und Landschaftsschutz berücksichtig werden müssen. Auf Grund der topographischen Gegebenheiten spielt in Südtirol die Stromgewinnung aus Wasserkraft schon seit langer Zeit eine ganz wichtige Rolle. Südtirol produziert viel mehr Strom aus Wasserkraft, als es verbraucht. In punkto Ökostromgewinnung ist Südtirol also bestens aufgestellt.

Ritratto di Konrad Fischer

Sehr geehrte Frau Psenner,
herzlichen Dank für Ihre überaus aufschlußreiche Reaktion. Keine Antwort ist auch eine. Für die ahnungslosen Südtiroler Mitleser: Windkraft ist absurder Blödsinn, zerstört Energiesicherheit, Landschaft, Umwelt und Geldbeutel (ausgenommen die der Ökoprofiteure), spart kein CO2 und kassiert die wehrlosen Bürger ab. Ein wesentlicher Faktor - zusammen mit den anderen Ökoenergien und ihre unverschämte "Förderung" - für die Verarmung der Gesellschaft und die Energiearmut der unteren Bevölkerungsschichten. Sehr klug, das alles in einem "Fachartikel" auszusparen. Es könnte ja die unvoreingenommenen Leser zum Nachdenken bringen. Da sei der Klimaschutzgott vor!
Besten Gruß
Konrad Fischer
Mitglied im Stromverbraucherschutz www.naeb.info

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