Windkraft

Die wichtigsten Stützen für die Energiewende sind aus heutiger Sicht Windkraft und Photovoltaik, da sie enormes Ausbaupotential haben. So installierte China allein im Jahr 2017 Photovoltaik mit einer Leistung von 53 GW. Zum Vergleich: In Österreich sind insgesamt ca 1,4 GW installiert.

  • Windkraft 600 GW global installierte Leistung
  • Photovoltaik 500 GW global installierte Leistung (powerweb)

Windkraft in Österreich

Ca. 70 TWh pro Jahr beträgt der Inland-Stromverbrauch Österreichs (1 TWh = 1 Milliarde Kilowattstunden).

Der Strombedarf wächst weiter, da Strom auch zunehmend für Wärme und Mobilität verwendet wird (z.B. Wärmepumpen, E-Fahrzeuge). Die voestalpine könnte um 33 TWh/a mehr Strom verbrauchen, wenn sie die Stahlerzeugung auf Strom umstellte (österreichs energie II/2016). Das allein würde den Strombedarf um die Hälfte erhöhen.

Im Szenario 2050 Transition des Umweltbundesamtes ist eine Vervierfachung der installierten Windkraft-Leistung bis 20150 vorgesehen (Umweltbundesamt). Die Anzahl der Anlagen wird sich in geringerem Ausmaß erhöhen. Die durchschnittliche Anlagenleistung ist von 3,0 MW auf 3,6 MW und der Rotordurchmesser von 110 m auf 125 m angestiegen. Die Technologieentwicklung ermöglicht eine Verdoppelung der Erträge pro Standort.

Wind in AT

Windkraft deckt in Österreich mit 1.313 Windkraftanlagen rund 11 Prozent des heimischen Strombedarfs, die installierte Leistung beträgt ca. 3 GW (2018).

→ Animation Entwicklung der Windkraft, www.gwec.net/

→ Seite der IG windkraft mit Daten zu Österreich, www.igwindkraft.at/

→ Anteil der Stromproduktion aus Windkraft in Europa in den letzten 24 Stunden

→ Karte der Windenergiepotentiale in Österreich, www.windatlas.at/

Richtig ist, dass Wind sehr unterschiedlich weht (Volatilität). Windprognosen sind heute bereits sehr genau (Abweichung 24 Stunden vor der Erzeugung im Schnitt nur noch 4,5 %). Die Energiewirtschaft kann somit die Netzstabilität vorausplanen.

Die Frage, welche Standorte für Windenergienutzung zugelassen werden, ist auch eine gesellschaftspolitische, wobei wirtschaftliche, energie- und klimapolitische Aspekte gegen Natur- und Landschaftsschutz abzuwägen sind.

Sind Windkraft und PV wirtschaftlich?

Einen guten Überblick zur Wirtschaftlichkeit erneuerbarer Energien bietet das Fraunhofer Institut (pdf): www.ise.fraunhofer.de/

Im Jahr 2016 sank die Investitionssumme für PV gegenüber 2015 weltweit um 34 Prozent. Dennoch wurden 19 Gigawatt mehr als im Vorjahr installiert. Grund ist die deutlich verbesserte Wirtschaftlichkeit der Anlagen. Mit drei Cent pro Kilowattstunde ist für neue Anlagen z.B. in den Emiraten ist PV-Strom konkurrenzlos günstig. (UNEP Studie, pdf)

→ Wirtschaftlichkeitsrechner von klimaaktiv für PV: www.klimaaktiv.at/service/tools/erneuerbare/pv_rechner.html

Die Energierücklaufzeit (energetische Amortisationszeit) beschreibt die Zeit, die vergeht, bis ein Kraftwerk genauso viel Energie erzeugt hat, wie zu dessen Produktion, Transport, Errichtung, Betrieb usw. benötigt wurde. Energierücklaufzeiten:

  • Windkraftanlagen unter einem Jahr
  • Photovoltaikanlagen zwischen 0,75 und 3,5 Jahren, je nach Standort und verwendeter Photovoltaiktechnologie (Stand 2013, Studie von Peng et al. global betrachtet)
  • Solarthermiesysteme ein bis zwei Jahre

Für die Herstellung der Anlagen braucht es Rohstoffe, die nicht unbegrenzt verfügbar sind. Dabei verbrauchen die Erneuerbaren zum Teil mehr Ressourcen. So wird laut einer Studie der NTNU (http://www.pnas.org/content/112/20/6277.full.pdf) für die Produktion von Windparks sechs- bis 14-mal so viel Eisen benötigt wie für ein Kohlekraftwerk der entsprechenden Leistungsklasse, in PV-Anlagen elf- bis 40-mal so viel Kupfer benötigt. Da die Anlagen in der Folge keine Brennstoffe verfeuern, relativiert sich der Aufwand, Kupfer und Stahl sind zudem gut recyclebar. "Conclusion: Copper is the only material covered in our analysis for which supply may be a concern."

Diskussion zu Wind und PV: herausragendes Potential, der sehr rasch erforderliche, enorme Ausbau könnte aber rasch an Grenzen vor allem der Akzeptanz stoßen. Umso wichtiger ist und bleibt die Durchsetzung von Effizienzmaßnahmen - und die Frage nach der Suffizienz.

→ weiter: Kursbereich Energiegewinnung

→ Weitere Online-Lernplattform zum Thema: e-genius: www.e-genius.at