Thema Windenergie

Vielen Unkenrufen zum Trotz ist eines ein unumstößlicher Fakt: Der globale Wohlstand wächst sowohl in den Industriestaaten als auch in Schwellen und Entwicklungsländern. Dieser Wohlstandszuwachs geht allerdings mit einem steigenden Energiehunger einher. Regenerative Energien werden daher immer wichtiger, um die Umwelt und das Klima mit einem nachhaltigen Energieversorgungssystem abseits fossiler Brennstoffe zu schonen.

Gerade in weniger sonnenverwöhnten Regionen wie bei uns spielt die Windkraft eine tragende Rolle. Aber hätten Sie gewusst, dass Windkraft eigentlich Sonnenenergie ist? Oder, dass Deutschland hinsichtlich des Neubaus von Windkraftanlagen hinter China und den USA bereits seit mehreren Jahren auf Platz 3 liegt? Diese und viele andere interessante Fragen rund um das Thema Windenergie wollen wir Ihnen im Folgenden hier im fakeJournal beantworten.

 

Was ist Windenergie?

Wind ist eben Wind und Strom kommt nunmal aus der Steckdose! So einfach ist das Ganze leider nicht. Wind entsteht durch die Bewegung von Luftmassen. Diese geraten aber nicht “par ordre du mufti” in Bewegung, sondern durch die Einwirkung der Sonne. Die Wurzel der Windenergie ist das Aufheizen der Erdoberfläche durch die Sonneneinstrahlung.

Da Oberflächen wie Wasser, Gesteine, Wälder, Sandwüsten oder Schnee die Sonneneinstrahlung unterschiedlich stark absorbieren bzw. reflektieren, erwärmen sich die Oberflächen unterschiedlich stark und schnell. So entstehen vereinfacht gesagt kalte und warme Luftschichten, die durch ihre unterschiedlich hohe Dichte aufsteigen und absinken. Unter anderem durch den Einfluss von Tag und Nacht entstehen Luftströme, die sich mitunter über ganze Erdregionen erstrecken.

Begünstigt werden Windstärke und Windrichtung beispielsweise durch die Beschaffenheit der Erdoberfläche, wie z.B. Gebirge. In diesen Luftmassen steckt also eine Menge Bewegungsenergie (kinetische Energie), die wir mit Hilfe von Windrädern in elektrische Energie umwandeln und nutzen können.

 

Die Geschichte der Windenergie von der Antike bis heute

Die Urgewalt des Windes fasziniert den Menschen ebenso seit Urzeiten wie die Kraft von Wellen und der Anblick von Feuer. Archäologen datieren den Beginn der großflächigen “Windenergienutzung auf ca. 2.000 v. Chr. zurück. Schon der babylonische Codex Hammurapi berichtet von der Nutzung von Windmühlen auf dem Gebiet des alten Persiens. Auch antike Völker wie die Ägypter, Griechen, Phönizier und Römer nutzten bereits Windmühlen zum Mahlen von Getreide oder zum Schöpfen von Wasser.

Die Nutzung von Windenergie war zu dieser frühen Zeit jedoch nicht auf den Nahen Osten und den Mittelmeerraum beschränkt. Auch im fernen China und Tibet waren bereits vor über 3.000 Jahren Windmühlen zum Wasserschöpfen im Einsatz. Die Menschen setzten dabei auf unterschiedliche Bauformen. Während sich die sogenannten Windmühlen persischen Typs durch senkrecht stehende Flügel und Drehachsen auszeichneten, hatten chinesische Windmühlen vertikale Rotationsachsen und konnten sich selbstständig zum Wind ausrichten.

Während das Wissen um die Windmühlen im östlichen Mittelmeerraum erhalten blieb, geriet es in Süd-, West- und Mitteleuropa nach dem Untergang des Römischen Reichs in Vergessenheit. Erst mit den arabischen Eroberungszügen breiteten sich Windmühlen ausgehend von der Iberischen Halbinsel über ganz Europa aus. Seit dem späten 12. Jahrhundert finden sich Zeugnisse für die ersten Bockwindmühlen in Flandern, der Normandie und Südengland.

Die Hochzeit der Windmühlennutzung lag zwischen dem Ende des 16. und dem Ende des 18. Jahrhunderts. Zu dieser Zeit waren auf dem Kontinent etwa 200.000 Windmühlen in Betrieb.[1] Mit dem Aufkommen der Dampfmaschinen nahm die Bedeutung der Windkraft jedoch rasch ab. Erst Ende des 20. Jahrhunderts erlebte sie wieder eine Renaissance.

 

So steht es um die Windenergie in Deutschland

Heute hat die Windenergie in Deutschland wieder einen ähnlichen Status erreicht wie Ende des 18. Jahrhunderts. Immerhin lag der Anteil der Windenergie an der Bruttostromerzeugung im Jahr 2018 bei rund 17,5 Prozent.[2] Damit macht die Windenergie nach der Braunkohle und vor der Steinkohle den zweitgrößten Block aus. Noch wesentlich beeindruckender als der bloße Anteil am Strommix ist die Entwicklung innerhalb der vergangenen 20 Jahre.

Seit dem Jahr 1998 hat sich der Anteil der Windenergie am Strommix ausgehend von 0,8 Prozent damit gut verfünfundzwanzigfacht. Noch höher ist der Anteil der Windenergie (20,4 Prozent) an der deutschen Nettostromerzeugung.[3] Auch die Größe der Anlagen hat sich deutlich erhöht. Während Windräder im Jahr 2.000 noch einen durchschnittlichen Rotordurchmesser von 58 Metern hatten, lag dieser im Installationsjahr 2018 bei 118 Metern.

Damit haben sich auch die Effizienz und Leistungsfähigkeit der Anlagen von durchschnittlich 1.115 Kilowatt auf 3.233 Kilowatt gesteigert.[4] Allein im Jahr 2018 erzeugten die bis dahin installierten 30.518 “Windenergieanlagen 111,5 Mrd. Kilowattstunden. Das entspricht etwa der Energiemenge, die Sie benötigen, um ca. 14,5 Billionen Scheiben Toast zu toasten, 1,15 Billionen Folgen Game of Thrones zu schauen oder rund 15 Billionen Tassen Kaffee zu kochen.

Die meisten Windparks stehen im Norden

Die meisten Windkraftwerke befinden sich in Regionen mit regelmäßigem und starkem Windaufkommen. Das ist vor allem direkt an der Küste und im flachen Hinterland Niedersachsens, Schleswig-Holsteins und Mecklenburg-Vorpommerns der Fall. Hier steht ein Großteil der 29.213 Onshore-Anlagen, die rund 52.931 Megawatt Leistung aufweisen. Weitere 1.305 Anlagen mit 6.382 Megawatt stehen als sogenannten Offshore Anlagen in Windparks auf dem offenen Meer.

Letzteres hat den Vorteil, dass der Wind dort noch stärker und beständiger weht. Experten sprechen von bis zu 20 Prozent mehr Windausbeute, da die Wasseroberfläche dem Wind kaum Reibung entgegensetzt.[5] Gleichzeitig lassen sich die Windkraftwerke dort in größeren und damit effizienteren Parks anordnen, ohne dass Sie Anwohner stören. Interessant ist zudem, dass Offshore-Windparks wie künstliche Riffe wirken und damit sogar Meerestieren ein attraktives Zuhause in der ansonsten sandigen Nordsee bieten können.

 

Windstrom fließt von Nord nach Süd

Das große Problem besteht jedoch darin, dass die Energie aus dem vergleichsweise verbrauchsarmen Norden in die Industriezentren in Mittel-, West- und Süddeutschland transportiert werden muss. Hierzu sind große Stromtrassen notwendig, die mit diesen enormen Energiemengen umgehen können.

Die aktuellen Netze sind dem Anspruch nicht gewachsen und müssen daher an die Bedürfnisse der Energiewende angepasst werden. Ein Faktor, der die Situation etwas entschärft, ist die Tatsache, dass die Anzahl der Windkraftwerke auch in den windreichen Mittelgebirgen deutlich zunimmt. Das wiederum verkürzt die Transportstrecken. Um neue Stromtrassen von Nord nach Süd führt jedoch kein Weg herum.

 

Welche Vorteile bietet Windenergie?

Windenergie hat gegenüber der Verwendung fossiler Energieträger einige Vorteile. Im Gegensatz zu Braun- und Steinkohle handelt es sich um eine unbegrenzte Ressource. Darüber hinaus müssen für die Nutzung von Windenergie keine ganzen Landstriche in Mondlandschaften verwandelt werden, wie es beim Braunkohletagebau der Fall ist.

Der wegfallende Schadstoffausstoß und die positive CO2-Bilanz sprechen ebenfalls für die Windenergie. Außerdem lassen sich Windkraftwerke deutlich besser mit Siedlungsgebieten kombinieren als etwa Kohlemeiler, wo größere Sicherheitsabstände erforderlich sind. Auch wirtschaftlich spricht vieles für den Einsatz von Windkraftanlagen.

Gerade ein rohstoffarmes Land wie Deutschland erlangt durch die Nutzung der Windenergie deutlich mehr Unabhängigkeit von den internationalen Energiemärkten. Zudem entstehen angefangen vom Biologen über den Anlagentechniker bis hin zum spezialisierten Juristen etliche Arbeitsplätze in der Windkraftbranche, die die wegfallenden Jobs aus dem fossilen Energiesektor sogar überkompensieren.

 

Hat Windenergie auch Nachteile?

Alles in allem überwiegen die Vorteile der Windenergie. Doch wo soviel Licht ist, gibt es auch Schatten. Der wohl größte Nachteil ist ein Punkt, der nahezu alle regenerativen Energiequellen betrifft: Anders als die jederzeit präzise steuerbare Verbrennung fossiler Brennstoffe ist das Aufkommen von Wind wechselhaft und dementsprechend nicht planbar. Sowohl bei Flaute als auch bei Stürmen stehen die Anlagen still.

Um diesen Nachteil auszugleichen, benötigen wir zuverlässige Speichertechnologien und eine Kombination mit anderen regenerativen Energiekonzepten. Während große Batterien kaum infrage kommen, ist die Umwandlung von überschüssigem Ökostrom in Gas per Power-to-Gas-Verfahren eine sinnvolle Variante. Dieses “saubere” Gas lässt sich nicht nur leicht und präzise rückverstromen, sondern auch leicht lagern und transportieren.

Ein weitaus weniger gewichtiges Problem sind mittlerweile die Schallemissionen, die dank verbesserter Technik immer geringer werden. Auch Eiswurf als Gefahr für Mensch und Tier ist ein geringes Risiko. Ernst zu nehmen ist hingegen das Risiko für Vogelschlag, wobei vor allem große Vögel durch Rotoren getötet werden.

Gemeinsam mit Biologen arbeitet man hier allerdings bereits an sehr effizienten Lösungen. Ein letzter Nachteil ist die Ästhetik. Vielen Menschen sind Windparks schlichtweg ein Dorn im Auge. Dennoch würden bereits 55 Prozent der Deutschen einen Windpark in ihrer direkten Nachbarschaft akzeptieren.[6] Tendenz steigend.

 

Wie geht es mit der Windenergie weiter?

Allein im vergangenen Jahr sind 3.371 Megawatt an Windkraftleistung installiert worden. Davon 2.402 MW Onshore und 969 MW Offshore.[7] Da Windkraftanlagen technisch immer effizienter und günstiger werden, wird der Anteil der regenerativen Windenergie in den kommenden Jahren weiter zunehmen. Und das sowohl in den Küstengebieten als auch in den Mittelgebirgen. Zudem planen Netzbetreiber wie Tennet den Bau von künstlich angelegten Inseln mit Verteilerkreuzen für den Windstromtransport in der Nordsee.

Dennoch geht auch die EU davon aus, dass bis 2030 vor allem der Anteil der Windkraft an der Küste bzw. auf dem Meer steigen wird. Bis 2020 sollen zudem 14 Prozent des EU-Strombedarfs durch Windkraft gedeckt werden. Auch für Deutschlands ambitioniertes Ziel, bis 2050 mindestens 65 Prozent des Stromverbrauchs durch regenerative Energien zu decken, wird ein weiterer Ausbau der Windkraft notwendig sein.

Quellen für die Zahlen rund um den Wind und die Windenergie:
[1] https://www.weltderphysik.de/gebiet/technik/energie/windenergie/historie-der-windenergie/
[2] https://de.statista.com/statistik/daten/studie/239528/umfrage/anteil-der-stromerzeugung-aus-windkraft-in-deutschland/
[3] https://www.wind-energie.de/themen/zahlen-und-fakten/
[4] https://www.wind-energie.de/themen/zahlen-und-fakten/
[5] https://www.br.de/themen/wissen/windkraft-windraeder-energiealternativen-100.html
[6] https://www.wind-energie.de/themen/zahlen-und-fakten/
[7] https://www.wind-energie.de/themen/zahlen-und-fakten/

 

 

 

+ + + Windenergie – Eine uralte Technologie ist unsere Zukunft + + +

 

Unser heutiges Vorschaubild zeigt Yvonne – sie wartet – vielleicht bis sich Wind in Energie umwandeln lässt und dann von Norden nach Süden transportiert werden kann …

Abbildung: Yvonne, sitzend wartend.
Vielleicht denkt sie daran – wann endlich neue Fakenachrichten in den Sozialen Medien und anderen Ortes verbreitet werden ..

Yvonne – immer wartend ..
(Quelle: Immer warten – always waiting)

Im Nachgang – aus der Weblandschaft und Tagespresse (keine bezahlte Werbung!)

Amprion -Das starke Netz für Energie

Die Amprion GmbH betreibt mit 11.000 Kilometern Höchstspannungsleitungen das längste Übertragungsnetz in Deutschland. In einem Netzgebiet, das von Niedersachsen bis zu den Alpen reicht . . .

Bei Amprion sind rund 1.400 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter beschäftigt.

Quelle: Amprion – Homepage

Stromnetzbetreiber Amprion und Gasleitungsbetreiber Open Grid Europe (OGE) machen Ernst: Sie wollen mit der ersten großtechnischen Anlage zur Herstellung von Wasserstoff mittels Strom aus erneuerbaren Energien in die Genehmigungsphase eintreten…

.. Power-to-Gas beruht auf dem seit zweihundert Jahren erprobten Verfahren der Elektrolyse. Dabei wird Strom in Wasserstoff umgewandelt.

Quelle: Handelsblatt vom 11.02.2019

 

Passend dazu:

– ein weiteres Thema anschneidend – aber aktuell im fakeJournal nicht aufgeriffen:

 

 

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