Wie grün sind Windenergieanlagen wirklich?

Die Hitze wird immer unerträglicher – sind Windenergieparks die Lösung?

Seit über 35 Jahren beschäftigt sich der aus Costa Rica stammende Klimatologe und Wetterhistoriker Maximiliano Herrera mit der Entwicklung der Temperaturen auf unserem Planeten, wobei er einen besonderen Fokus auf die Extremtemperaturen legt. Inzwischen ist er bekannt „wie ein bunter Hund“, könnte man sagen, denn mehr als 100.000 Abonnenten verfolgen Herreras Account @extremetemps auf dem Kurznachrichtendienst X.

Wenngleich es Mitte Januar 2024 in Deutschland so frostig war, dass hierzulande kaum jemand ein Problem in der Erderwärmung zu erkennen vermochte, hält Herrera einen erneuten deutschen Hitzerekord im Sommer 2024 für mehr als wahrscheinlich. Wenn wir über „Extremtemperaturen“ reden, sollten wir zuallererst zur Kenntnis nehmen, dass es praktisch täglich Tausende von Wärmerekorden gibt, aber nur sehr selten Kälterekorde.

Solche beängstigenden Zahlen sind es, die Herrera zurzeit dazu veranlassen, oftmals 20 Stunden pro Tag zu arbeiten. Seine Hoffnung liegt auf La Niña, die aller Voraussicht nach dazu führen wird, dass sich die globalen Temperaturanomalien wieder etwas abschwächen. Zur Erinnerung: Bei dem pazifischen Klimamuster El Niño verdrängen relativ warme Wassermassen die kälteren, wodurch sich das Oberflächenwasser und somit auch die Atmosphäre erwärmen. Während einer La Niña Phase passiert genau das Gegenteil. Ab Juni 2024 sollte sich eine solche Szene einstellen.

Ungefähr im Frühjahr 2023 hatte parallel zur menschengemachten Klimaerwärmung wie erwartet die warme Phase El Niño begonnen. Im Ergebnis verzeichneten wir in allen großen Ozeanen und Meeren Temperaturrekorde, die alle Vorhersagen und Modellrechnungen übertrafen. In Deutschland wurde am 6. April 2024 eine Temperatur von etwas über 30 Grad Celsius erreicht, so warm war es noch nie so früh im Jahr.

Im Juli 2019 wurde in Duisburg-Baerl und Tönisvorst westlich von Krefeld der bisherige deutsche Temperaturrekord von 41,2 Grad Celsius gemessen. Ob solche Werte auch 2024 wieder möglich sind, ist eine Frage des Wetters, aber nicht des Klimas. Innerhalb eines eher kühlen Sommers kann es durchaus zu einer Periode mit Rekordhitze kommen, während selbige in einem insgesamt sehr heißen Sommer ausbleiben kann.

Insgesamt gesehen steigt aber die Wahrscheinlichkeit von Extremereignissen sogleich um ein Vielfaches aufgrund der höheren globalen Temperaturen. Allein die Tropen zeichnen sich durch eine geringere Schwankungsbreite aus, sodass das Wetterphänomen El Niño dort nicht so große Auswirkungen zeigt.

Die Messwerte und deren Entwicklung in den letzten Jahren sind geradezu überwältigend. Dies führt bei vielen Menschen zu großer Unsicherheit, was nicht selten Hass gegen Menschen wie Maximiliano Herrera erzeugt, die doch eigentlich nur ganz neutral und nicht wertend Zahlen und Statistiken zur Kenntnis geben. Jeden Tag fallen irgendwo auf der Welt die bisherigen Rekorde. Hoffen wir jetzt also auf die kühle La Niña.

Lässt sich die fatale Klimaentwicklung durch die energiepolitische Transformation noch aufhalten oder gar umkehren?

Ein beliebtes Mittel der Wahl für die energiepolitische Transformation ist ja die Aufstellung von Windenergieanlagen (WEA), möglichst gleich in ganzen Parks organisiert, vorzugsweise sogar offshore. Deren Produktion und Transport, die Installationsarbeiten an Land oder auf dem Schelfbereich und später der Rückbau, Abtransport und die Weiterverwertung oder Entsorgung des komplexen Materialien-Cocktails werfen zu Recht die Frage auf, ob sich dieser „grüne Strom“, der damit produziert worden ist, am Ende überhaupt als so klimafreundlich erweist oder erweisen kann.

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Eine kritische Bilanz über die Windenergie

Die Windenergie wird schon lange geradezu einvernehmlich als der vielversprechendste Ansatz für die Energiewende betrachtet. Windparks, insbesondere Offshore-Anlagen, so die einhellige Meinung, leisten einen ganz wesentlichen Beitrag zur Reduktion von Treibhausgasen. Doch um die tatsächliche Klimafreundlichkeit dieser Technologie beurteilen zu können, muss der gesamte „Lebenszyklus“ von Windenergieanlagen kritisch betrachtet werden, und zwar von der Produktion über den Betrieb bis hin zur Entsorgung.

Produktion und Betrieb von Windenergieanlagen

Die Herstellung der vielen verschiedenen Komponenten einer WEA ist wahrlich energie- und ressourcenintensiv. Die Turbinen, Rotorblätter und Türme bestehen aus Stahl, Kupfer, seltenen Erden und glasfaserverstärkten Kunststoffen. Die Produktion all dieser Materialien ist mit erheblichen CO₂-Emissionen verbunden, was gerade bei der Stahlherstellung sehr deutlich wird. Seltene Erden, die für Permanentmagnete in Generatoren benötigt werden, werden oft unter umweltschädlichen Bedingungen und nicht selten unter hochgradig gesundheitsgefährdenden Arbeitsbedingungen abgebaut und verarbeitet.

Zudem müssen die schweren, riesigen Komponenten der WEA oftmals über weite Strecken als Schwertransport gesichert verfrachtet werden, was zusätzlich große Mengen fossiler Brennstoffe verbraucht und Emissionen verursacht. Außerdem ist das Ganze auch eine logistische Herausforderung. Der Transport auf dem Seeweg, der für Offshore-Anlagen unumgänglich ist, erfordert spezialisierte Schiffe und Hebezeuge, deren Bau im Vorfeld in Auftrag gegeben werden muss.

Gerade die Installation von Offshore-Windparks ist technisch höchst anspruchsvoll, da in dem weichen Untergrund in größerer Wassertiefe zunächst massive Fundamente mit schnell abbindendem Zement hergestellt werden müssen. Im Verein mit dem Einsatz schwimmender Spezialkräne ist das alles extrem kosten- und energieintensiv.

Während ihrer Betriebszeit sind Offshore-Anlagen ständig extremen Wetterbedingungen ausgesetzt, was eine aufwendige regelmäßige Wartung durch Spezialisten bei besonders kurzen Wartungsintervallen erfordert. Werden alle Voraussetzungen gut erfüllt, können uns derartige Windparks in der Tat mit viel „grünem Strom“ versorgen. Ein paar Kennzahlen dazu werden im nächsten Abschnitt angeführt. Aber wie geht es eigentlich weiter mit der vielen elektrischen Energie aus dem Wind?

Um die Elektrizität zu den Verbrauchern irgendwo in Deutschland und angrenzenden Regionen zu bringen, bedarf es eines ausreichend dimensionierten Verteilernetzes, das in großen Teilen erst neu gebaut werden muss. Sie können aber kein Vorhaben einfach so durchpeitschen. Egal, ob Sie sich für Hochspannungsmasten oder Erdkabeltrassen entscheiden, überall sprießen Bürgerinitiativen wie Pilze aus dem Boden, die immer gegen alles sind und allerorts die Gerichte um einstweilige Verfügungen bemühen. Im Ergebnis „ersticken“ die leistungsstarken Offshore-Anlagen an ihrer eigenen Energiedichte, die sie gar nicht abführen können.

Betrachten wir die Leistungen moderner Anlagen

Moderne Onshore-Windenergieanlagen liefern typischerweise Leistungen von zwei bis fünf Megawatt (MW). Gemeint ist hier immer eine sogenannte (Dauer)Nennleistung, die sich theoretisch bei einer strammen, konstanten Windströmung von zehn Metern pro Sekunde (36 Stundenkilometer) ergibt. Die Nabenhöhen dieser Anlagen befinden sich in der Regel in einer Höhe von 80 bis 150 Meter, wobei die Durchmesser der Rotorblätter zwischen 100 und 150 Meter angesiedelt sind.

Mitnichten kann jeder eine solche Anlage in jedem Kleingarten aufstellen. Wie nicht anders zu erwarten, gibt es gerade in Deutschland eine Flut von Gesetzen, Verordnungen und Bestimmungen (also Verboten), die bestimmte Mindestabstände der WEA zu Ortschaften, Straßen und Autobahnen, Flugplätzen und anderen Infrastruktureinrichtungen oder gar zu Vogelnestern vorschreiben.

Trägt man all diese Beschränkungen in eine Landkarte ein, bleibt noch eine Handvoll kleiner Fleckchen übrig, wo man rein rechtlich noch eine WEA aufstellen könnte. Ob das dann auch ein ergiebiger Windstandort ist, spielt in Deutschland eine völlig untergeordnete Rolle.

Kommen wir nun zu den Offshore-Anlagen. Bei ihnen rangieren die Leistungen heute bei Nabenhöhen von 100 bis 130 Meter zwischen sechs und zwölf Megawatt, können aber auch mal 15 Megawatt erreichen.

Die Durchmesser der Rotorblätter messen hier 150 bis 220 Meter. Eine der leistungsstärksten Offshore-Turbinen ist die GE Haliade-X (14 MW). Die Siemens Gamesa SG 14-222 DD erreicht sogar 15 MW und die Vestas V150-4.2 MW ist mit einem Rotorblattdurchmesser von 150 Metern ausgestattet.

Rückbau und Entsorgung

Nach ungefähr 25 bis 30 Jahren erreichen Windenergieanlagen das Ende ihrer Lebensdauer. Der Rückbau dieser Anlagen ist komplex und aufwendig. Viele der Materialien können recycelt werden, allerdings ist dies nicht immer wirtschaftlich. Der Transport der ausgedienten Teile zum Recycling- oder Entsorgungsstandort erfordert erneut einen erheblichen Energie-Aufwand und verursacht viele Emissionen. Beispielsweise sind die Rotorblätter aus Verbundwerkstoffen schwer zu recyceln und enden daher oft auf Deponien.

Die CO₂-Bilanz von Windenergieanlagen

In vielen Gefälligkeitsgutachten, die die politisch forcierte Energiewende mit sich brachte, wurde „nachgewiesen“, dass Windkraftanlagen über ihren gesamten Lebenszyklus betrachtet weniger Treibhausgase emittieren als konventionelle fossile Kraftwerke, die vergleichbare Leistungen liefern. Der weitergehende technologische Fortschritt und bessere Recyclingverfahren, so die darin ausgedrückte Hoffnung, könnten die Umweltbilanz von Windenergieanlagen in Zukunft sogar „noch weiter verbessern“.

Wir befürchten, dass uns die Politik auch wieder in dieser Angelegenheit einen Bären aufbindet.

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Dieser Beitrag wurde am 30.07.2024 erstellt.