[TriVet]

Wie würde Sybi schreiben: "Och Leuts!", lest Ihr vielleicht doch mal, wenn schon nicht das Buch, dann wenigstens die verlinkten Artikel? Alle?

Ad Wirkunsgrad: Ja, es gibt Transformationsverluste, Beispiele Gießkanne und löchriger Gartenschlauch. Nachlesen, s.o.
Nicht ideal, aber wenn genug da (ja, das geht), trotzdem besser als der status quo.

Ad Windräder
Zitat aus s.o.
Der naheliegende Gedanke: Aktuell stehen in Deutschland 30.000 Windenergieanlagen (hier später „WEA“), dann brauchen wir ja 180.000 davon! Aber wie schon in Teil 1 habe ich gute Nachrichten, was das angeht: Die benötigte Anzahl ist weit geringer als das Wort „sechsfach“ vermuten lässt. Ich weiß, das Internet ist voll von Behauptungen wie „na toll, um die Umwelt zu schützen, fällen wir jetzt ganze Wälder und reißen unsere historischen Dörfer ab? Das ist doch Wahnsinn!“.

Ja, ist es. Nur werden Wälder und Dörfer inkl. historischer Kirchen in Deutschland ja immer noch maßgeblich für die Kohleförderung vernichtet. Dass es mit der Windkraft keine solche Umweltkatastrophe zu befürchten gibt, liegt an einer in Deutschland irritierend wenig beachteten Entwicklung: Windenergieanlagen bzw. WEA wurden in den letzten Jahrzehnten um Größenordnungen effizienter.

Gerade unter deutschen Männern gibt es ja selbst im winzigsten Dörfchen gefühlte Hundertschaften von Personen, die für wummernde Motoren eine ungebremste Faszination empfinden und sich ganze Gartenpartys lang über Direkteinspritzung unterhalten können. Aber eine über 200 Meter hohe, absurd filigran wirkende Konstruktion, die dennoch Wind und Wetter standhält, um klimaneutral und kostengünstig erstaunliche Strommengen zu generieren, ruft deutlich weniger Begeisterungsstürme hervor.

Vielleicht ist das auch so eine Patriotismus-Nummer? Solltet ihr Zugang zu einem Paralleluniversum bekommen, in dem Rudolf Diesel seine Erfindung nicht in Augsburg, sondern in Dänemark zur Marktreife entwickelte, wohingegen der eigentlich dänische Physiker Poul la Cour seine bahnbrechenden Forschungen zur Windkraft wiederum in Augsburg zu Ende brachte, würde ich mich über eine Email freuen: Diskutieren deutsche Partygäste dort enthusiastisch darüber, welche Rotorform bei Windrädern am meisten Strom erzeugt? Das wäre nüchtern betrachtet weniger skurril als es klingt:

Vor 30 Jahren hatte das neueste Windrad der ostfriesischen Firma Enercon noch eine Nabenhöhe ( die Höhe auf der die Gondel sitzt) von 34 Metern und 17 Meter lange Rotoren; es war damit genauso hoch wie heute das Kanzleramt in Berlin. Bei der neuesten Generation sind die Rotorblätter selbst schon um ein Vielfaches länger als diese ersten WEA-Generationen überhaupt hoch waren: Bei modernen Anlagen beträgt die Nabenhöhe bis zu 180 Meter und die Rotoren messen 90 Meter. Damit liegt ihr höchster Punkt über der architektonischen Höhe des Commerzbank Towers in Frankfurt am Main, dem immerhin höchsten Wolkenkratzer der Europäischen Union.

Das bedeutet auch, dass an den Rotorspitzen heftige Zentrifugalkräfte wirken. Wenn die Rotorblätter 90 Meter lang sind und eine Drehung 6 Sekunden dauert, dann bewegen die Enden sich mit 340 km/h durch die Luft, die dabei auftretenden Fliehkräfte entsprechen dem 18-fachen der Erdbeschleunigung. Material und Konstruktion müssen also entsprechend stabil und clever entworfen sein, damit das ganze Teil über Jahrzehnte zuverlässig funktioniert, anstatt wie ein Kartenhaus im Windkanal auseinanderzufliegen.

Wenn in politischen Debatten die Schlagwörter „Ingenieurskunst“ und „Innovation“ fallen, geht es gefühlt zu 90 Prozent um Autos, aber wie viel Gehirnschmalz in der Statik, Funktionsweise und dem jahrelangen Betrieb solcher Anlagen steckt, die ausgerechnet an besonders windigen Standorten den Unbilden der Natur trotzen, kommt bei Maischberger und Lanz enttäuschend selten zur Sprache.

Gut, warum mache ich um die Höhe jetzt so ein Gewese? Weil mit der Größe der WEA der Stromertrag überproportional steigt: Das 35-Meter-Windrad von 1988 hatte eine Nennleistung von 300 Kilowatt, die neue Generation Windturbinen für den Einsatz an Land von Siemens Gamesa wird 165 Meter hoch sein und sensationelle 6.200 Kilowatt Nennleistung haben. Der Turm ist also knapp 5 mal höher, die Nennleistung aber 20 mal höher – mit nur einer vollen Umdrehung der Rotorblätter erzeugt das Ding so viel Strom wie ein durchschnittlicher deutscher Haushalt an einem kompletten Tag verbraucht.

Entsprechend großartig ist es um das Potential der Windkraft bestellt: In Deutschland sind an Land wie gesagt bereits etwa 30.000 WEA installiert, im Schnitt speist jede eine einzelne davon pro Jahr aber „nur“ 3.500 Megawattstunden in unser Stromnetz ein, weil viele davon einfach nicht mehr die jüngsten sind. Ja, um die Windkraftanlagen in Deutschland steht es ähnlich wie um seine Radwege: Viele sind zu alt und zu klein.

Neueste Anlagen können ein Vielfaches dieser Energie aus dem Wind rausholen.
...

Dadurch und aufgrund der Länge der Rotorblätter können diese Anlagen auch bei schwacher Windstärke Strom erzeugen. Während der deutsche Windrad-Pöbel also mit lächerlichen 3.500 Megawattstunden vor sich hingurkt, kann die neueste Generation wie besagter 6,2-Megawatt-Oschi von Siemens uns an guten Standorten mit 21.000 Megawattstunden beglücken*.

(*Offizielle Rechner geben oft geringere Werte an, weil sie immer noch von sehr pessimistischen 2.000 Volllaststunden pro Jahr ausgehen. Der Fraunhofer Windmonitor hat aber schon für im Jahr 2018 errichtete WEA deutlich höhere Werte angenommen)

Ja, das ist dann halt mal das sechsfache. Oh, sechsfach? Hatten wir das Wort in diesem Artikel nicht schon mal? Genau, weiter oben, wir brauchen nämlich mittelfristig sechsmal so viel EE-Strom wie aktuell. Die Sorge, dass eure Kinder mal in einem Land leben müssen, das mit Windrädern übersät ist, ist insofern unbegründet: Wir können mit derselben Anzahl der Anlagen und heutiger Technik bereits ein Vielfaches an Strom erzeugen. An guten Standorten eben bis zu 6 mal so viel.

Nun können wir leider nicht einfach alle davon auf die aktuelle Version updaten wie eine Smartphone-App, zudem eignet sich nicht jeder aktuelle Standort für ein 200 Meter hohes Windrad und es ist auch nicht jeder Standort so windreich, dass er die oben genannten Zahlen erreichen kann. Aber es macht die Dimensionen hoffentlich greifbar. Nähme man für die Anlagen grundsätzlich gute Standorte an, käme man zusammen mit den Offshore-Anlagen im Meer schon auf 650 Terawattstunden (6,5 Megastrom).

Unser ambitioniertes Ziel waren insgesamt 15 Megastrom (1.500 Terawattstunden) im Jahr. Wenn wir die Hälfte, also 7,5 Megastrom, mit Windkraft erreichen wollen, sind wir da mit einer reinen Umstellung auf moderne Anlagen also schon mal nah dran, ohne die absolute Anzahl der Anlagen überhaupt zu erhöhen. Für den fehlenden 1 Megastrom (100 Terawattstunden) müssten wir dann noch mal 6.000 Anlagen zubauen. Ja, die Anzahl wäre dann am Ende doch noch mal etwas gestiegen, aber nur von 30.000 auf 36.000. Unser Energiemix sähe dann aber schon so aus, 9 von 15 Megastrom sind grün:
grün = Erneuerbar, braun = fossil

Okay, aber 36.000 WEA in 10 Jahren bauen, ist das nicht recht ehrgeizig? oder gar etwas verrückt? Gemessen an anderen Projekten bei großen Technologiewechseln weder noch: Deutschland hat zwischen 1865 und 1875 13.000 km Schienennetz inkl. Bahnhöfen installiert und in solchen Zeiträumen 5.000 Lokomotiven und entsprechende Züge hergestellt. Das ist wohlgemerkt über 150 Jahre her.

Es klingt machbar, im selben Land mit einem Vielfachen an Wirtschaftsleistung und enormem technologischen Vorsprung pro Jahr 3.600 Windenergieanlagen zu errichten. Klar, die installieren sich nicht von alleine, aber das gilt auch für unsere Stromleitungen, unsere Straßen, Brücken und Schienennetze. Das wurde einfach gemacht und wir haben es Wirtschaftswunder genannt.

In normalen Jahren (ohne Pandemie) werden in Deutschland über 5 Millionen PKW hergestellt, um die 100.000 Einfamilienhäuser gebaut, ca. 300.000 Wohnungen und 100.000 Fabrik- Werkstatt- und Warenlagergebäude errichtet. Es klingt nicht vollkommen von Sinnen, mit der gleichen Volkswirtschaft in selben Zeitraum 3.600 Windkraftanlagen aufzustellen.

Und was ist mit der Fläche? Naja, selbst die vom Staat potentiell ausgewiesene Fläche für Windkraft liegt laut Umweltbundesamt bei 3.100 Quadratkilometern, also weniger als einem Prozent der Landesfläche. Davon sind zudem Stand 2019 noch 40 Prozent unbebaut. Zum Vergleich: Deutschland baut allein auf einer Fläche von 23.000 Quadratkilometern Silomais für Tierfutter und Biogas an. Hat deswegen schon mal jemand Bedenken geäußert, Deutschland sei mit Maisäckern gepflastert? Selbst mit einer Verdoppelung der Windkraftstandorte würden wir immer noch 6 mal so viel Fläche für Silomais verbrauchen.

Klar, ich habe jetzt mit guten Standorten und den aktuell größten Anlagen gerechnet, dabei kann es durchaus sein, dass wir aufgrund von örtlichen Protesten auch schlechtere Standorte und kleinere Anlagen nutzen werden. Das ist dann aber eine Entscheidung, die wir als Gesellschaft treffen müssen: Wollen wir weniger, dafür aber große Anlagen an windreichen Orten wie z.B. Hügelkämmen oder kleinere, dafür aber mehr Anlagen? Zudem ist der aktuelle technische Stand ja nicht in Stein gemeißelt. Sollte die Entwicklung da weiter voranschreiten, könnten wir die benötigte Anzahl nochmal reduzieren.

Ja, auch Windkraft ist ein Eingriff in die Natur, so wie alle Formen der Stromerzeugung. Wer komplett auf Elektrizität und Wärme verzichten kann, soll das gerne tun, aber wer wie ich im Winter die Heizung anstellt, muss sich damit abfinden, dass dafür immer auch etwas Natur geschädigt wird. Ja, es sterben dadurch auch Vögel, allerdings weit weniger als durch die Glasscheiben an unseren Gebäuden, den Straßenverkehr oder Katzen und es gibt vielversprechende Erkenntnisse, um das in Zukunft noch zu verringern. Zudem würde eine fortschreitende Erderwärmung weit mehr Vogelexistenzen beenden als alle WEA weltweit.

Und ja, WEA verursachen Infraschall. Es gibt immer noch keine seriöse Untersuchung, die aus den auftretenden Schallpegeln stichhaltig Gesundheitsrisiken ableiten konnte und es würde mich sehr überraschen, sollte sich das je ändern: Autoinsassen sind Infraschallemissionen von bis zu 100 Dezibel ausgesetzt, wir müssten dann den kompletten Straßenverkehr verbieten.