Windenergie hat heute schon einen Anteil von 27 % an der deutschen Stromerzeugung – Tendenz steigend. Damit spielt die Nutzung des Windes als Energiequelle eine tragende Rolle in Deutschland. 2020 war die Windkraft mit ca. 132 TWh produziertem Strom sogar im zweiten Jahr in Folge die stärkste Energiequelle vor Braunkohle und Atomkraft.
Was sind die Vorteile von Windkraftanlagen? Und gibt es auch Nachteile? Wir haben einen ausführlichen Überblick für Dich erstellt.
Vorteile einer Windkraftanlage
1. Windenergie ist nachhaltig
Wind ist eigentlich eine Form von Sonnenenergie. Warum? Er entsteht vor allem durch die Erwärmung der Atmosphäre durch die Sonne. Die erwärmte Luft dehnt sich aus und steigt nach oben, in Bodennähe entsteht Tiefdruck. Kalte Luft sinkt dagegen ab und am Boden bildet sich Hochdruck. Um den Druckunterschied zwischen den Luftmassen auszugleichen, strömt kältere Luft dorthin, wo warme Luft aufsteigt. Und das umso schneller, je größer der Temperaturunterschied zwischen den Luftschichten ist: Es weht ein mehr oder weniger starker Wind. Das heißt, solange die Sonne scheint, wird uns auch der Wind als natürliche Energiequelle zur Verfügung stehen.
2. Wind ist eine saubere Energiequelle
Eine Windkraftanlage verursacht keine schädlichen Emissionen wie Smog oder Treibhausgase. Das heißt, Windenergie belastet die Luft nicht wie etwa Kraftwerke, die auf die Verbrennung fossiler Brennstoffe wie Kohle, Erdöl oder Erdgas angewiesen sind und dabei Feinstaub, Stickoxide und Schwefeldioxid ausstoßen.
3. Windenergie eignet sich auch für rohstoffarme Länder
Rohstoffarme Länder wie Deutschland profitieren sehr von der Windenergie. Denn gäbe es den Strom aus erneuerbaren Energien nicht, müssten wir viel Strom importieren oder mehr fossile Brennstoffe einsetzen, um den Strom in konventionellen Kraftwerken zu erzeugen. Der Ausbau von Windkraftanlagen verschafft Deutschland somit langfristig einen enormen wirtschaftlichen Vorteil gegenüber anderen Nationen.
4. Der Bau von Windkraftanlagen verschafft Arbeitsplätze
Im Jahr 2018 waren in Deutschland laut dem Umweltbundesamt 304.400 Menschen im Bereich der erneuerbaren Energien beschäftigt. Mit 121.700 Beschäftigten war Windenergie dabei die wichtigste Branche.
5. Windkraftanlagen sichern Gemeinden ein dauerhaftes Einkommen
Wird eine Windkraftanlage auf dem Gelände einer Gemeinde errichtet, erhält diese neben Gewerbesteuerzahlungen auch Pachteinnahmen. Und zwar so lange, wie die Windkraftanlage Strom produziert. Oft können sich Gemeinden oder Bürger zudem direkt an den Anlagen beteiligen und so am Erfolg teilhaben.
Übrigens: Hat eine Windkraftanlage einmal ausgedient, gibt es auch schon eine Lösung. Der vollständige Rückbau der Anlage ist bereits Teil der Baugenehmigung und bei der Finanzierung eingeplant. Moderne Anlagen lassen sich fast vollständig recyceln.
6. Windkraftanlagen werden immer effizienter
Die heutigen Windkraftanlagen unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Produktivität deutlich von den Anlagen vor 20 Jahren. Wir können also davon ausgehen, dass durch stetige Verbesserungen zukünftig immer mehr Strom auf immer weniger Platz erzeugt werden kann. Im Umkehrschluss heißt das: Windkraftanlagen werden durch mehr Effizienz auch erschwinglicher. Mehr zu Funktionsweise, Geschichte und Bau von Windkraftanlagen.
Nachteile einer Windkraftanlage
Windenergie wirkt auf den ersten Blick nahezu wie die perfekte Art der Energiegewinnung: sauber, erneuerbar, effektiv. Doch wir möchten auch die Nachteile von Windenergie aufführen.
1. Wind ist nicht konstant verfügbar
Wind als Energiequelle wird uns zwar erhalten bleiben, solange die Sonne scheint. Aber Wind weht nicht konstant. Dadurch wird der Ertrag der Energiegewinnung durch Windkraftanlagen immer schwanken. Aus diesem Grund kann Wind niemals als einzige Energiequelle genutzt werden, sondern immer nur als Unterstützung dienen.
2. Der Bau von Windkraftanlagen ist kostenintensiv
Windkraftanlagen produzieren den meisten Strom in windstarken Gegenden, zum Beispiel auf See oder im Gebirge. Doch dort ist die Errichtung der Anlagen besonders teuer und oft nur mit fixierten Einspeisetarifen realisierbar.
3. Windenergie ist nicht speicherbar
Wird Windenergie nicht sofort in Strom umgewandelt, verpufft sie. Die Speicherung von Windenergie gelingt bisher noch nicht wirtschaftlich, der weitaus größte Teil der Stromerzeugung aus Wind wird daher direkt genutzt. Aktuell versuchen Forscher, Windenergie in Form von Gas zu speichern. Diese Art der Energieumwandlung befindet sich noch in der Entwicklung und nennt sich Power-to-Gas.
4. Windkraftanlagen sind nicht lautlos
Auch wenn es aus der Ferne so wirkt, Windkraftanlagen sind nicht lautlos. Um Anwohner und die Natur vor den Geräuschen zu schützen, müssen deshalb schon im Genehmigungsverfahren bestimmte Grenzwerte und Mindestabstände von Wohngebieten eingehalten werden.
5. Auswirkungen auf Natur und Landschaftsbild
Der Ausbau der Windenergie muss in Einklang mit der Natur erfolgen. Die Rotoren der Windkraftanlagen können z. B. eine Gefahr für Vögel oder Fledermäuse darstellen. Auch das Landschaftsbild wird durch Windkraftanlagen verändert und geprägt, was insbesondere Naturliebhaber stört. Um dem entgegen zu wirken, gibt es strenge gesetzliche Vorgaben und Genehmigungsverfahren sowie eine Vielzahl an Ausgleichsmaßnahmen und Ausgleichszahlungen.
Windkraftanlagen im Vergleich: Horizontal vs. Vertikal
Es gibt zwei Haupttypen von Windkraftanlagen: die horizontalen (HAWT) und die vertikalen (VAWT) Windkraftanlagen. Beide haben ihre eigenen spezifischen Vorteile und Herausforderungen.
Horizontale Windkraftanlagen (HAWT - Horizontal Axis Wind Turbines)
Vorteile
Etablierte Technologie:Die meisten Windparks weltweit nutzen HAWTs. Sie haben sich über Jahrzehnte bewährt und sind technisch ausgereift.
Hohe Effizienz:
HAWTs können höhere Windgeschwindigkeiten in höheren Höhen nutzen, was zu einer besseren Energieumwandlungseffizienz führt.
Skalierbarkeit:
Sie sind in verschiedenen Größen erhältlich, von kleineren Anlagen für den privaten Gebrauch bis hin zu riesigen Anlagen für kommerzielle Windparks.
Nachteile
Umweltauswirkungen:Einige Studien weisen auf die Auswirkungen von HAWTs auf Vögel und Fledermäuse hin. Die sich drehenden Rotorblätter können für diese Tiere gefährlich sein.
Lärmbelästigung:
Bei einigen Anlagen kann die Drehung der Rotorblätter hörbare Geräusche erzeugen.
Landschaftsveränderung:
Große Windparks können als visuelle Störung empfunden werden.
Hohe Installationskosten:
Insbesondere bei großen Anlagen kann die Errichtung teuer sein.
Vertikale Windkraftanlagen (VAWT - Vertical Axis Wind Turbines)
Vorteile
Windrichtung:Im Gegensatz zu HAWTs müssen sich VAWTs nicht in die Windrichtung drehen. Das macht sie ideal für Orte mit variablen Windrichtungen.
Geringere Höhe:
Viele VAWTs sind kürzer, was sie weniger auffällig macht und in bestimmten städtischen Umgebungen vielleicht besser geeignet ist.
Weniger bewegliche Teile:
Das kann zu weniger Wartungsbedarf führen.
Potenziell geringere Auswirkungen auf Wildtiere: Aufgrund ihrer Konstruktion und Drehbewegung können sie weniger gefährlich für Vögel und Fledermäuse sein.
Nachteile
Geringere Effizienz:Im Allgemeinen haben VAWTs eine niedrigere Effizienz im Vergleich zu HAWTs.
Weniger erprobt:
Es gibt weniger kommerzielle VAWT-Designs, und sie sind nicht so weit verbreitet wie HAWTs.
Standortbeschränkungen:
Während sie in städtischen Umgebungen vorteilhaft sein können, sind sie möglicherweise nicht so effektiv wie HAWTs in offenen Bereichen mit höheren Windgeschwindigkeiten.
Strukturelle Probleme:
Aufgrund ihres Designs können VAWTs zusätzlichen mechanischen Spannungen ausgesetzt sein, was die Lebensdauer beeinträchtigen kann.
Zusammenfassend kann man sagen, dass beide Arten von Windkraftanlagen ihre eigenen Vor- und Nachteile haben. Es hängt von der spezifischen Anwendung und den lokalen Gegebenheiten ab, welche Art von Anlage am besten geeignet ist.
Vorteile und Nachteile von Offshore-Windkraftanlagen im Meer
Eine besonders faszinierende und kraftvolle Form der erneuerbaren Energie sind Offshore-Windkraftanlagen im Meer. Diese gigantischen Technikwunder stehen inmitten der unendlichen Weiten des Ozeans und nutzen die Kraft des Windes, um saubere Energie zu erzeugen. Doch obwohl sie das Potenzial haben, einen signifikanten Beitrag zur weltweiten Energieversorgung zu leisten, bringen sie auch eine Reihe von Herausforderungen mit sich.
Vorteile
Stetiger Wind:Auf dem offenen Meer sind die Windverhältnisse oft konstanter und stärker als an Land. Dies führt zu einer höheren und regelmäßigeren Stromerzeugung.
Größere Anlagen:
Da es im Meer weniger räumliche Beschränkungen gibt, können größere Turbinen und Rotorblätter eingesetzt werden, die mehr Energie erzeugen.
Geringere visuelle und akustische Belästigung:
Die Entfernung zum Festland minimiert die visuellen und akustischen Auswirkungen für die Anwohner. Geringerer Einfluss auf den Landbedarf:
DEs wird kein wertvolles Land verbraucht, das für andere Zwecke, wie z.B. Landwirtschaft, genutzt werden könnte.
Wirtschaftliche Vorteile:
Die Errichtung und Wartung von Offshore-Windkraftanlagen kann Arbeitsplätze in Küstengebieten schaffen.
Nachteile
Höhere Kosten:Die Errichtung und Wartung von Offshore-Windparks kann teurer sein als ihre landgestützten Gegenstücke, vor allem aufgrund der Herausforderungen bei der Installation und den notwendigen Schiffen und Plattformen.
Wartungsherausforderungen:
Das salzige Meeresklima, kombiniert mit stärkeren Winden und Wellen, kann zu schnellerem Verschleiß der Anlagen und zu größeren Wartungsherausforderungen führen.
Umweltauswirkungen:
Die Errichtung der Anlagen kann den Meeresboden stören und hat potenzielle Auswirkungen auf die marine Tierwelt, z.B. können Wanderungsmuster von Fischen beeinflusst werden. Transport des Stroms:
Die Übertragung des erzeugten Stroms an das Festland erfordert Unterwasserkabel, die zusätzliche Kosten und technische Herausforderungen mit sich bringen.
Rettungseinsätze:
Bei Unfällen oder technischen Problemen sind Rettungseinsätze in Offshore-Bereichen komplexer und zeitaufwändiger.
Offshore-Windkraftanlagen im Meer bieten trotz der damit verbundenen Herausforderungen ein enormes Potenzial für die Stromerzeugung aus erneuerbaren Quellen. Die Wahl, ob eine Offshore-Anlage im Vergleich zu einer Onshore-Anlage gebaut wird, hängt von vielen Faktoren ab, einschließlich der geografischen Gegebenheiten, der verfügbaren Technologie und der wirtschaftlichen Überlegungen.
Unsere Windanlagen – Strom für über 50.000 Menschen
Du siehst, so etwas wie die perfekte Energiequelle gibt es nicht – alles hat seine Vor- und Nachteile. Wir sind dennoch von den Vorteilen von Windkraftanlagen überzeugt und engagieren uns für deren Ausbau im Schwarzwald und darüber hinaus. Dabei müssen die Windenergieprojekte im Hinblick auf Akzeptanz, Artenschutz, Wirtschaftlichkeit und Bürgerbeteiligung hohe Anforderungen erfüllen. Denn wir möchten Windenergieanlagen stets im Einklang mit der Region umsetzen.
Unsere aktuell insgesamt 14 Windanlagen, die wir teilweise gemeinsam mit der regiowind GmbH betreiben, produzieren rund 77 Millionen kWh Strom pro Jahr. Das entspricht dem Jahresbedarf von etwa 50.000 Menschen. So tragen wir dazu bei, ca. 39.000 Tonnen CO2 pro Jahr einzusparen. Weitere Anlagen sind bereits in Planung.
