Die Türme sprießen wie Pilze aus dem Boden. Dank kräftiger Subventionierung ist die Windenergie in Deutschland zur regenerativen Energie Nummer eins aufgestiegen. Prognosen versprechen weiter rasantes Wachstum.
Es war ein imposantes Schauspiel, als zwei mächtige Kräne die bis zu 110 Tonnen schweren Bauteile der E-112 Stück für Stück langsam in die Höhe hievten. Weit über den Köpfen der zahlreichen Schaulustigen positionierten Techniker die Komponenten millimetergenau und setzten sie zur bislang größten und leistungstärksten Windenergieanlage der Welt zusammen.
Der 120 Meter hohe Betonturm der E-112, deren erster Prototyp im September letzten Jahres in einem Windpark bei Egeln, südwestlich von Magdeburg, errichtet wurde, überragt so manchen Fernsehturm. Jeder der drei Rotorblätter der Anlage ist rund 20 Tonnen schwer und mit 52 Metern so lang wie 15 hintereinander geparkte VW Lupos. Die haushohe Gondel mit dem Stromgenerator wiegt zusammen mit den Blättern rund 500 Tonnen – so viel wie 550 Kleinwagen von Lupo-Format. Die Windturbine mit einer installierten Leistung von 4,5 Megawatt leistet so viel wie rund 120 Lupos mit 50 PS und speist genügend Strom ins Netz ein, um den Bedarf von etwa 15000 Menschen zu decken. Entwickelt hat das Ungetüm die Firma Enercon aus dem ostfriesischen Aurich – der größte deutsche und weltweit zweitgrößte Windanlagenhersteller.
Die imposante Anlage, die sich in wenigen Tagen aus dem flachen Land der Magdeburger Börde erhoben hat, erscheint wie ein Symbol für den forschen Aufstieg, den die Nutzung der Windenergie in Deutschland derzeit erfährt. Das erste Windrad ging in Deutschland 1983 ans Netz.
Bis Mitte der neunziger Jahre dümpelten die wenigen schwachbrüstigen Anlagen fast bedeutungslos neben den Kohle- und Kernkraftwerken dahin. Seit ein paar Jahren jedoch verkündet der Bundesverband Windenergie (BWE) in Osnabrück, in dem sich die meisten deutschen Hersteller und Betreiber von Windenergieanlagen zusammengeschlossen haben, fast monatlich neue Rekorde. So übersprang hierzulande die in Windrädern installierte Leistung im vergangenen Jahr erstmals die Marke von 10000 Megawatt. Am Jahresende waren bundesweit, so hat der BWE gezählt, 13759 Anlagen mit insgesamt mehr als 12000 Megawatt installiert. 2328 Anlagen gingen in Deutschland allein 2002 neu in Betrieb und ließen die installierte Leistung um fast 3250 Megawatt steigen – das entspricht einer Wachstumsrate von satten 37 Prozent und ist mehr als in jedem anderen Jahr zuvor.
Laut einer vorläufigen Statistik des Verbands der Elektrizitätswirtschaft (VDEW) in Frankfurt am Main erzeugten die deutschen Windkraftwerke im letzten Jahr 16,8 Milliarden Kilowattstunden elektrischen Strom. „Der Anteil des potenziellen Jahresenergieertrags aus Windenergieanlagen am Nettostromverbrauch steigt damit von 3 Prozent in 2001 auf 4,7 Prozent in 2002″, freut sich Jens-Peter Molly, Geschäftsführer des Deutschen Windenergie-Instituts (DEWI) in Wilhelmshaven. Als Nettostromverbrauch bezeichnen die Elektrizitätsfachleute die von den Verbrauchern genutzte elektrische Arbeit abzüglich des Eigenbedarfs der Kraftwerke und der Übertragungs- und Netzverluste. „Für das Jahr 2003 erwarten wir bei anhaltend hohen Aufstellungszahlen neuer Windenergieanlagen über 20 Milliarden Kilowattstunden Strom aus Wind und damit eine Ablösung der Wasserkraft als wichtigste regenerative Energiequelle in Deutschland”, sagt Dr. Norbert Allnoch, Leiter des Internationalen Wirtschaftsforums Regenerative Energien (IWR) in Münster.
Im internationalen Vergleich ist Deutschland nach wie vor unangefochtener Weltmeister beim Bau von Windkraftwerken. Nirgendwo sonst werden Jahr für Jahr auch nur annähernd so viele Rotoren errichtet wie hier. Und: Der Anteil Deutschlands an der weltweiten Windenergienutzung ist in den letzten Jahren stetig gestiegen. Fast 40 Prozent der global installierten Windkraftwerksleistung entfällt heute auf Windräder, die sich zwischen Sylt und Garmisch drehen. Anfang der neunziger Jahre lag der Anteil Deutschlands noch bei gerade mal 5 Prozent.
Weltweit betrachtet ist der Anteil der Windenergie an der Stromerzeugung noch minimal – er liegt im Bereich einiger Promille. Sie boomt derzeit vor allem in einigen europäischen Ländern – beispielsweise in Spanien, das bei der installierten Leistung auf Platz drei hinter Deutschland und den USA liegt und nach Deutschland und Frankreich derzeit die höchste Zuwachsrate aufweist. Der Vorsprung der alten Welt wird sich laut einer Studie des dänischen Marktforschungsunternehmens BTM Consult in den nächsten Jahren weiter vergrößern. Bis Ende 2007, so die Prognose der Marktexperten, wird die zwischen Nordkap und Sizilien installierte Leistung auf rund 59000 Megawatt wachsen und sich damit gegenüber heute mehr als verdoppeln. Fünf Jahre später, prophezeit die BTM-Studie, werden Windkraftwerke mit der gewaltigen potenziellen Leistung von über 100000 Megawatt Strom in die europäischen Netze speisen.
Der furiose Aufstieg der Windenergie in Deutschland und anderen Teilen Europas kommt nicht von ungefähr. Dank einer großzügigen Einspeisevergütung können Windräder für die Eigner rentabel betrieben werden und so gegen konventionelle fossile und Kernkraftwerke bestehen. Seit 1999 garantiert in Deutschland das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) für alle neuen Windkraftanlagen während der ersten fünf Jahre einen Vergütungssatz von mindestens 8,8 Cent pro Kilowattstunde ins Netz gespeisten Strom. Danach werden für die Abnahme des Windstroms je nach Standort und Windertrag zwischen 6,0 und 8,8 Cent pro Kilowattstunde bezahlt.
Zusätzlich fließen staatliche Fördermittel in die Weiterentwicklung der Windkrafttechnologie, etwa für die Entwicklung neuer Rotoren. Der Bundesverband Windenergie sieht darin keine höhere Belastung für die Verbraucher. „Die Unterstützung für erneuerbare Energien bedeutet lediglich, dass Gelder im Staatshaushalt umgelenkt werden, die bei einer Versorgung durch fossile und nukleare Energie aufgrund externer Kosten ohnehin die Staatskasse und damit den Steuerzahler belasten”, heißt es beim BWE. Zu den externen Kosten zählen Ausgaben, die durch Havarien von Öltankern und durch die Säuberung verstrahlter oder verschmutzter Regionen anfallen – und die es bei einer Nutzung regenerativer Energiequellen nicht gibt.
Die tatsächlichen Stromerzeugungskosten einer Windenergie-anlage hängen von deren Größe ab – und davon, wie lange die Anlage im Schnitt unter Volllast betrieben werden kann. Laut einer Untersuchung des Kasseler Instituts für Solare Energieversorgungstechnik liegen sie heute zwischen 5,6 Cent pro Kilowattstunde bei einer 1 Megawatt-Anlage, die 3000 Stunden pro Jahr unter Volllast läuft, und maximal 13,8 Cent pro Kilowattstunde bei einer – nur noch bei wenigen, sehr alten Anlagen anzutreffenden – geringen Leistung von 150 Kilowatt und 1500 Volllaststunden pro Jahr. Die European Wind Energy Association (EWEA) in Brüssel erwartet, dass sich die durchschnittlichen Erzeugungskosten für Windstrom in den nächsten Jahren fast halbieren werden – vor allem durch Rationalisierungseffekte bei der Fertigung der Anlagen und durch deren ständig zunehmende Größe. 2020 soll die Erzeugung einer Kilowattstunde Windstrom nicht mehr als 3 bis 5 Cent kosten und sich damit den Erzeugungskosten von Strom aus konventionellen Großkraftwerken angeglichen haben. Schon in den letzten Jahren waren die echten Kosten für Windstrom im Sinkflug. Nach einer Übersicht des BWE haben sie sich seit 1990 etwa halbiert.
Dennoch: Kaum jemand würde Windenergieanlagen nutzen, wenn die günstigen Förderprogramme nicht wären. So war in Frankreich die Windenergie vor zwei Jahren kein Thema. Als aber im Sommer 2001 ein Gesetz in Kraft trat, das ähnlich dem deutschen EEG ein Mindestpreissystem für die Abnahme von Windstrom vorschreibt, kam der Bau von Windenergieanlagen auch bei den Nachbarn mächtig in Schwung: Innerhalb eines Jahres hat sich die installierte Windkraftleistung in Frankreich verdoppelt. Genau entgegengesetzt verlief die Entwicklung in Dänemark. Das Land galt, vor allem dank einer stattlichen Mindestvergütung á la EEG für Strom aus Wind, viele Jahre lang als der Musterknabe bei der Windenergienutzung. Der Anteil des Windstroms am gesamten Stromaufkommen in Dänemark stieg bis zum Jahr 2000 auf etwa 20 Prozent. Doch dann wendete sich das Blatt: Das dänische Parlament kippte das bisherige Mindestpreissystem. Letztes Jahr schließlich wurden auch fast alle weiteren Fördermaßnahmen für den Ausbau der Windenergie gestrichen. Die Folge: Ab Anfang 2000 wurde kaum noch ein Windrad für den dänischen Markt geordert. Nach einem Zubau von rund 600 Megawatt im Jahr 2000 errichteten die Dänen im Jahr darauf gerade noch 10 Megawatt Windenergieleistung neu. Erst 2002 sprang der Markt wieder an – dank dem Ersatz vieler älterer durch moderne Anlagen.
Auch in den USA brach der Windenergiemarkt im letzten Jahr ein. Denn es ist ungewiss, ob die Bush-Regierung die seit Jahren geltenden Steuervergünstigungen für Windfarmen, die so genannten Production-Tax-Credits, über das Jahr 2003 hinaus verlängern wird. Einige Windanlagenbauer haben bereits darauf reagiert: Der dänische Marktführer Vestas kündigte im Dezember 2002 wegen der fehlenden Aufträge aus Übersee die Entlassung von mehr als 500 Mitarbeitern an.
In Deutschland sind vergleichbare Rückschläge vorerst nicht zu erwarten. Die rot-grüne Bundesregierung hält weiter an ihrem Anfang 2002 erkärten Ziel fest, bis zum Jahr 2030 mindestens 25 Prozent des gesamten Strombedarfs aus Windenergie zu decken. Davon sollen 40 Prozent durch Anlagen an Land erbracht werden, 60 Prozent des Windstroms sollen riesige Windparks in Nord- und Ostsee – die Offshore-Anlagen – beisteuern (bild der wissenschaft 8/2002: „Rotoren in rauer See”).
„Das Potenzial der Offshore-Windenergienutzung ist gewaltig”, schwärmt Andreas Wagner von der European Wind Energy Association. Er beruft sich auf Studien, die das technisch nutzbare Reservoir allein der Offshore-Windenergie vor den deutschen Küsten auf insgesamt 237 Millionen Kilowattstunden Strom pro Jahr beziffern – das entspricht fast der Hälfte des derzeitigen Strombedarfs in Deutschland. „In Ländern wie Großbritannien oder den Niederlanden beträgt das Offshore-Potenzial sogar ein Vielfaches des jährlichen Stromverbrauchs”, sagt Wagner. Auch die Meeresregionen vor den Küsten Amerikas und Asiens würden das Gewinnen von riesigen Strommengen aus Wind erlauben. Die Vorteile von Offshore-Windparks liegen für Wagner auf der Hand: Über dem offenen Meer bläst der Wind im Mittel stärker und gleichmäßiger als über dem Binnenland. Das ermöglicht rund 40 Prozent höhere Erträge und eine bessere Auslastung der Anlagen. Während eine hiesige Windenergieanlage an Land wegen der ständig wechselnden Windverhältnisse durchschnittlich nur rund 1800 Stunden pro Jahr unter Volllast betrieben werden kann, rechnen Experten bei einem Offshore-Windrad mit jährlich 3500 bis 4000 Volllaststunden. Zum Vergleich: Ein Jahr hat 8760 Stunden.
Weltweit sind derzeit 11 Offshore-Windfarmen in Betrieb, über 60 Projekte sind konkret in Planung. In Deutschland liegen dem Hamburger Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie 29 Anträge für Offshore-Projekte mit einer potenziellen Leistung von insgesamt über 60000 Megawatt vor. Bisher hat die Behörde allerdings erst zwei Pilotprojekte genehmigt: Im Windpark „ Borkum-West”, 45 Kilometer nördlich der Insel Borkum, sollen ab dem nächsten Jahr zunächst 12 Rotoren errichtet werden, im Bürger-Windpark „Butendiek”, rund 35 Kilometer westlich von Sylt, wollen die Betreiber ab 2005 insgesamt 80 Windturbinen aufstellen.
„Die maritime Windkraftnutzung kommt langsamer voran als gedacht”, klagte BWE-Präsident Dr. Peter Ahmels Ende Februar. Widerstände von verschiedenen Seiten bremsen momentan den Aufbau von Offshore-Windparks in den deutschen Küstengewässern. So beklagt der Naturschutzbund Deutschland (Nabu), dass der Bürger-Windpark Butendiek in einem Gebiet errichtet werden soll, das zur Ausweisung als Meeresschutzgebiet ansteht. Gegen die Pläne für den Windpark Borkum West hat wiederum die Gemeinde Borkum Widerspruch eingelegt, weil sie die Folgen einer möglichen Kollision, etwa eines Öltankers mit den Rotoren vor der Ferieninsel, fürchtet. Der Germanische Lloyd in Hamburg hat jedoch vor kurzem für den größten in der Nordsee geplanten Offshore-Windpark „Sandbank 24″ eine technische Risikoanalyse ausgearbeitet, die belegt, dass eine solche Kollision sehr unwahrscheinlich ist. Die „theoretische Kollisionshäufigkeit” mit den geplanten 120 Windenergieanlagen liegt bei einem Zusammenstoß in 1640 Jahren.
Hauptstreitpunkt bei der Diskussion um einen weiteren Ausbau der Windenergienutzung an Land und auf See ist freilich ein technisches Problem: Wie kommt das Stromnetz mit der wachsenden Zahl von Windturbinen zurecht? Denn Wind ist unbeständig. Flauten wechseln sich mit windigen Zeiten ab – und entsprechend schwankt die Menge des erzeugten und ins Netz eingespeisten Windstroms. Bei Windparks im Meer sind die Folgen für das Stromnetz besonders groß, denn Änderungen der Windverhältnisse wirken sich gleichzeitig auf alle Anlagen aus. Um den stark schwankenden Windstrom ausgleichen zu können, müssen die Energieversorger andere konventionelle Kraftwerke kurzfristig hochfahren und wieder abschalten. Zudem müssen die Netze ausgebaut werden – zum Beispiel, um die großen Mengen an Windstrom aus künftigen riesigen Offshore-Windparks in der Nordsee aufnehmen und zu den Ballungsräumen und Industriezentren im Westen und Süden Deutschlands transportieren zu können. „Wir gehen davon aus, dass sich in den nächsten fünf Jahren die installierte Windanlagenleistung in Deutschland verdoppeln wird”, sagt Dr. Uwe Radtke, der die Netzplanung bei E.ON, dem größten privaten Stromnetzbetreiber Europas, koordiniert. Mit diesem Tempo könne der erforderliche Netzausbau nicht mithalten. „Erst, wenn das Netz entsprechend ausgebaut ist, werden wir den Windstrom zu 100 Prozent aufnehmen können”, prophezeit der E.ON-Experte.
Stoppen werden diese Probleme den Ausbau der Windenergie-anlagen in Deutschland nicht. Denn er ist politisch gewollt. Die Energieversorgungsunternehmen werden sich auf eine weiter wachsende Einspeisung von Windstrom einstellen müssen. Die Pioniere der Windenergienutzung treiben unterdessen die technische Entwicklung weiter voran. So soll in Wilhelmshaven noch in diesem Jahr ein zweiter Prototyp des Enron-Rotors E-112 errichtet werden. Danach will die Hannoveraner Projektfirma Winkra eine dritte Anlage rund 500 Meter vor der Küste bei Wilhelmshaven in die Nordsee setzen – und erstmals unter Offshore-Bedingungen testen. Denn die riesigen neuen Mühlen mit mehreren Megawatt Leistung sollen vor allem die Windpotenziale auf See möglichst effektiv nutzen. Derweil plant der Enercon-Konkurrent REPower Systems bereits den nächsten Rekord: eine Windmühle, die eine Leistung von fünf Megawatt schafft. Einen ersten Prototypen will das Unternehmen im Frühjahr 2004 errichten. Die Zeit der Superlative bei der Windenergie ist noch lange nicht vorbei.
KOMPAKT
• Deutschland ist der unangefochtene Weltmeister bei der Nutzung der Windenergie.
• Antrieb für den rasanten Ausbau der Windenergieanlagen in den letzten Jahren lieferte das Erneuerbare Energien-Gesetz.
• In den nächsten Jahren sollen vor allem riesige Offshore-Windparks in der Nord- und Ostsee für weiteren Zuwachs sorgen.
Ralf Butscher
