Wie viel Luft ist noch nach oben?

Windenergie

Bundesweit waren voriges Jahr rund 24.000 WEA installiert mit einer Maximalleistung von zusammen circa 33,7 GW. Laut Umweltbundesamt ist das theoretische Potenzial für Onshore-Wind noch sehr viel größer. Aber die Praxis sieht anders aus.

26. Mai 2014

Wie viele WEA können überhaupt auf dem deutschen Festland aufgestellt werden? Diese Frage war lange Zeit unklar. Das Umweltbundesamt legte nun eine Untersuchung vor, die genau dieser Frage nachgeht: Wo gibt es theoretisch Potenzial für Stromerzeugung aus Windkraft und wie reduziert sich das Potenzial in der Praxis, wenn Kriterien wie Rentabilität oder Mindestabstände zu Wohnbebauung zugrunde gelegt werden? Die Antworten auf diese Fragen liegen jetzt vor; sie müssen aber als grobe Näherungswerte betrachtet werden, betonen die Autoren der Studie.

Enormes potenzial

Der Grund: Aufgrund der Generalität der Studie war es unter anderem nicht möglich, zum Beispiel die Bestimmungen des Natur- und Artenschutzes zu berücksichtigen, weil sie von Ort zu Ort variieren. Erwartungsgemäß hat laut Studie Norddeutschland den größten Anteil des Flächenpotenzials bundesweit mit 46,3%; auf Süddeutschland entfallen 31% und auf Mitteldeutschland 22,7%.

Bezogen auf die Gesamtfläche beträgt das Flächenpotenzial für Windenergie in Deutschland rund 49km2 oder 13,8% der deutschen Landmasse.

Würde diese Fläche komplett für die Stromerzeugung aus Windenergie in Anspruch genommen und mit WEA bestückt, entstünden Kapazitäten von knapp 1.200 GW mit einem potenziellen Ertrag von rund 2.900 TWh pro Jahr.

Mittlere Auslastung als Richtwert

»Das große ermittelte Potenzial resultiert maßgeblich aus der modernen Windenergieanlagentechnik«, heißt es in der Studie, »die wegen großer Nabenhöhen und Rotordurchmesser eine Erschließung von Standorten im Binnenland sowie aufgrund geringer Lärmemissionen auch die Einhaltung der Anforderungen des Lärmschutzes im Nahbereich von Siedlungen ermöglicht.«

Dieser theoretische Wert reduziert sich, wenn nun zum Beispiel aus Lärmschutzgründen Mindestabstände zu Wohnflächen eingerechnet werden. »Es zeigt sich, dass bereits die Erhöhung des Mindestabstandes von 600 auf 800 m das Flächenpotenzial um ein Drittel reduziert«, so die Autoren in der Studie.

Bei einer Verdoppelung des Abstandes auf 1.200 m bleibt nur noch ein Viertel, bei 2.000m schrumpft das Flächenpotenzial in Deutschland auf 0,4% zusammen.

Die mittlere Auslastung von WEA an Land betrug in Deutschland über die letzten fünf Jahre im Schnitt etwa 1.700 Volllaststunden. Um das Potenzial für installierbare Leistung in Abhängigkeit von der Mindestauslastung zu ermitteln, legten die Studienautoren die Kenndaten einer Referenzanlage für Schwachwindstandorte zugrunde.

Demnach könnten bei einer Mindestauslastung von 1.600 h/a immerhin 1.162 GW realisiert werden; bei 2.200 h/a sinkt die mögliche installierbare Leistung auf 930 GW beziehungsweise 450 GW bei 2.800 h/a.

Wie nicht anders zu erwarten, verringern sich durch die Mindestauslastung besonders die möglichen Standorte in Mittel- und Süddeutschland:

Bei 2.800h/a bleiben im Süden nur noch neun von 349 Standorten übrig, in Mitteldeutschland reduziert sich die Zahl von 286 auf 100. Bezogen auf den potenziellen Ertrag der Anlagen könnte laut Studie bei einer Mindestauslastung von 1.600h/a theoretisch eine Strommenge von 2.862TWh bundesweit aus Windenergie erzeugt werden; bei 2.200h/a wären es 2.407TWh, bei 2.800h/a 1.191TWh.

Zum Vergleich: 2013 stammten laut Angaben der AGEE Stat 8,2% oder rund 50TWh des Bruttostromverbrauchs aus Onshore-Windkraft.

Überraschende Resultate

Das heißt, dass trotz der möglichen Einschränkungen in Einzelfällen die Onshore-Windkraft in Deutschland grundsätzlich noch beträchtliches Ausbaupotenzial hat.

»Die Resultate sind auch für Experten überraschend«, sagt Hanno Salecker, einer der drei Studienautoren. »Das Potenzial ist höher als erwartet und zeigt, dass es grundsätzlich noch einen großen Spielraum für den Onshore-Ausbau hierzulande gibt.« Das gelte vorbehaltlich von Belangen wie dem besonderen Artenschutz, der einer Einzelfallprüfung bedürfe und deshalb in der Studie nicht berücksichtigt wurde, so Salecker.

Um eine sinnvolle Aussage über das Erschließungspotenzial in Nord-, Mittel- und Süddeutschland machen zu können, wurde in der Untersuchung zwischen zwei WEA-Typen unterschieden.

Bis zu einer mittleren Windgeschwindigkeit von 7,5m/s wurde in der Studie eine Schwachwindanlage mit 140m Nabenhöhe, einem Rotordurchmesser von 114m sowie einer Leistung von 3,2 MW als Referenzanlage zugrunde gelegt.

Bei höheren mittleren Windgeschwindigkeiten wurde eine WEA mit einer Nabenhöhe von 100m und einem Rotordurchmesser von 104m sowie einer Leistung von 3,4MW als Referenz eingesetzt.

Auch Waldflächen einbezogen

Rund 30% der Fläche Deutschlands ist bewaldet; daher wurden auch Waldflächen in der Potenzialanalyse berücksichtigt. »Grundsätzlich kommen vor allem intensiv genutzte Waldgebiete in Frage«, heißt es in der Untersuchung.

Ausschlusskriterien waren unter anderem Wälder in Bundesländern mit einem ein Waldanteil kleiner 15%. Ferner Bodenschutz- und Sichtschutzwald. Mehr als 75% der Erholungswälder der Stufen 1 und 3 wurden ebenfalls als Ausschlusskriterium für den Bau von WEA eingesetzt.

Für den Lärmschutz wurden in der Studie folgende Richtwerte zugrunde gelegt: bei Industrie und Gewerbeflächen 50dB(A) des nachts, bei Wohnbauflächen 40dB(A) sowie bei Wochenend- und Ferienhausbebauung 35dB(A) sowie Mindestabstände von 250m, 600m oder 900m zur ersten WEA.

Zubaukorridor an land und auf See

Der Zielkorridor für den Netto-Zubau von WEA an Land beträgt laut EEG-Entwurf 2.400 bis 2.600

MW pro Jahr. Die Einspeisevergütung beträgt der 4,95 Cent pro kWh (Grundwert).

Abweichend beträgt der anzulegende Wert in den ersten fünf Jahren ab der Inbetriebnahme der Anlage

8,9 Cent pro kWh (Anfangswert). Diese Frist verlängert sich um einen Monat pro 0,36 % des Referenzertrags,um den der Ertrag der Anlage 130 % des Referenzertrags unterschreitet.

Zusätzlichverlängert sich die Frist um einen Monat pro 0,48 % des Referenzertrags, um den der Ertrag der Anlage100 % des Referenzertrags unterschreitet. Auf See sollen weniger Windparks gebaut werden. Fast halbiert hat die Bundesregierung im Gesetzesentwurf ihre Ausbauziele: bis zum Jahr 2020 sollen nun 6,5 GW, bis 2030 15 GW an Offshore-Leistung gebaut werden.

Gleichzeitig verlangt die Bundespolitik von der Offshore-Branche aber auch,kosteneffizienter zu werden.

Ab 2018 ist eine Vergütungsabsenkung um bis zu 1 Cent pro kWh vorgesehen. Zusätzlich müssen

sich die Betreiber von Offshore-Windparks darauf einstellen, sich in wenigen Jahren in Ausschreibungen

um neue Projekte zu bewerben und ihren Strom am freien Markt zu verkaufen.

Erschienen in Ausgabe: 05/2014