01.03.2004

Windkraft – nur fauler Zauber?

Essay von Ludwig Lindner

Auf Basis einer Zukunftsanalyse will die Bundesregierung die führende Rolle Deutschlands im Bereich „Erneuerbare Energietechnologien“ ausbauen. Da die Technologien insbesondere bei der Windenergie Stand der Technik sind, könnte auf weitere Subventionen verzichtet werden. Daher müsste das „Erneuerbare-Energien-Gesetz“ (EEG) eigentlich in den Papierkorb.

Ende 2003 waren in Deutschland nach Mitteilung des Bundesverbandes Windenergie (BEW) 15.387 Windkraftanlagen in Betrieb. Sie kamen auf eine Gesamtleistung von 14.600 Megawatt (MW) und damit auf stolze 21,8 Prozent mehr Leistung als im Vorjahr. Inzwischen sind zwei weitere Großanlagen bei Magdeburg und Wilhelmshaven mit je 4,5 MW in Betrieb genommen worden. Sie verfügen ohne Zweifel über eine solide und ausgereifte Technik, wovon man sich bei einem Besuch der Herstellerfirma Enercon überzeugen kann. Auch die Leistung des Firmengründers Alois Wobben ist beachtlich: Angefangen hat er in einer Garage (wie angeblich auch Bill Gates); heute beschäftigt Enercon, der größte Windkraftanlagenhersteller in Deutschland, rund 3000 Menschen. Der Exportanteil liegt bei 40 Prozent.

Angesichts der Wirtschaftsdaten dieses neuen Boomsektors scheint sich für manchen Beobachter jede weitere Frage zu erübrigen. Da es aber um die Stromversorgung der ganzen Republik geht, sollte man der Sache doch ein bisschen weiter auf den Grund gehen. Ist der Ausbau der Windenergienutzung überhaupt sinnvoll? Die Befürworter alternativer Energiesysteme, allen voran Bundesumweltminister Jürgen Trittin, lassen daran keinen Zweifel und zudem reichlich Subventionen sprudeln. Aber halt: Das seien gar keine Subventionen, sagt Trittin und verweist auf die Europäische Union, die das so definiert. Das Geld für Windparks kommt tatsächlich nicht aus dem Staatssäckel. Es wird vielmehr den Bürgern über einen verteuerten Strompreis direkt aus der Tasche gezogen.

Laut Trittin beträgt dieser Kostenaufschlag nicht einmal einen Euro pro Monat und Familie. Aber das ist ein Ammenmärchen. Im Jahre 2002 belief sich der Zusatzposten schon auf insgesamt 1,6 Mrd. Euro, 2003 waren es 2,6 Mrd. Euro. Umgerechnet auf einen 4-Personenhaushalt bedeutete das im letzten Jahr eine zusätzliche Belastung von insgesamt 130 Euro pro Jahr – mit deutlich steigender Tendenz für die nächsten 20 Jahre. So soll es jedenfalls im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) verbrieft werden.

Mit dieser gesetzlichen Regelung im Rücken lässt es sich freilich derzeit als Windanlagenbauer und -betreiber gut leben. Auch Aktienfonds nutzen die Trittin-Gesetzesnovelle. Sie locken neue Anleger mit Renditen, von denen die Nation nur träumen kann: Über eine Laufzeit von 20 Jahren sollen die Einlagen ein Plus von 250 Prozent erzielen. Grundlage solcher Hochrechnungen ist die Gewissheit, dass die deutschen Stromverbraucher per Gesetz dazu verpflichtet werden, für einen ausreichenden Cashflow und die zugehörige Dynamik der Windanlagenbranche zu sorgen.

„In Flautezeiten müssen andere Kraftwerke den Strom bereitstellen, den ein Windpark theoretisch hätte liefern können, wenn es denn nur richtig blasen würde. Konventionelle Kraftwerke zugunsten von Windparks stillzulegen ist deshalb keine Option.“

Wie ergiebig ist die Windkraft?

Schon unter volkswirtschaftlichen Gesichtspunkten erscheint das EEG demnach als Mogelpackung. Richtig erschreckend wird das Bild, wenn man sich die Effizienz der von Trittin bevorzugten Energiesysteme betrachtet. Nehmen wir die Windräder. Sie haben für die Stromerzeugung einen ganz entscheidenden Nachteil: Der Wind weht nicht nach Bedarf. Im Binnenland bringen Windräder deshalb durchschnittlich während eines ganzen Jahres nur 1400 Stunden lang die Volllast, für die sie ausgelegt sind. Sie liefern also nur rund 16 Prozent des rechnerisch möglichen Stroms, der uns in den Statistiken des Umweltministers gerne unter die Nase gerieben wird. In Schleswig-Holstein kommen die Anlagen in Küstennähe auf immerhin 1800 Stunden Volllast jährlich, in Süddeutschland sind es dagegen an vielen Stellen kaum 900 Stunden.

Nun passiert es nicht selten, dass es gerade dann heftig weht, wenn die ganze Nation keinen Windstrom abzapfen möchte. Umgekehrt müssen aber in Flautezeiten andere Kraftwerke den Strom bereitstellen, den ein Windpark theoretisch hätte liefern können, wenn es denn nur richtig blasen würde. Wir haben uns daran gewöhnt, den Strom bei Bedarf aus der Steckdose abzuzapfen und Elektrogeräte wie Fernseher oder Waschmaschine nicht in Abhängigkeit von der Großwetterlage zu betreiben. Konventionelle Kraftwerke, die Gewehr bei Fuß stehen und Strom liefern, wenn es darauf ankommt, zugunsten von Windparks stillzulegen, ist deshalb keine Option.

Zu viel Wind kann jedoch auch zur Belastung werden. Zahlreiche Unfälle mit abgerissenen Flügeln, heruntergestürzten Gondeln und umgekippten Masten belegen dies. Bei Sturm werden Windräder deshalb zur Schadensvermeidung und aus Sicherheitsgründen stillgesetzt. Es gibt hierfür ein umfangreiches Regelwerk. Letztlich ist es also gar nicht so einfach, passende Landstriche zu finden, in denen es im Jahresverlauf genügend, aber eben doch auch nicht zu viel Wind gibt.

Als Grenze der Wirtschaftlichkeit gilt bei der derzeit schon recht ansehnlichen Subventionsspritze für Windstrom nach Erhebungen des Bundesverbandes Windenergie (BEW) eine Windgeschwindigkeit von 5,2 m/sec. Diese Grenze wird im Binnenland nur auf Anhöhen der Mittelgebirge und ansonsten noch in Küstennähe erreicht. Dass man - zumeist stillstehende - Windräder trotzdem zuhauf auch an anderen Orten findet, liegt daran, dass man in den letzten Jahren erst einmal viel Geld in die Hand nahm und sich erst im zweiten Schritt sorgfältig Gedanken machte. Da sich Finanzminister Hans Eichel für die ganze Sache wenig interessiert, störte das in Berlin bisher herzlich wenig. Aber immerhin: Ein Lernprozess hat jetzt stattgefunden. Auch die Politik hat erkannt, dass der Wildwuchs von Windrädern im Binnenland selbst bei massiven Zuschüssen nicht wirtschaftlich ist. Deshalb soll ab jetzt die Förderung von Windrädern im Binnenland nur noch in Gegenden mit „ausreichendem Wind“ bewilligt werden. Eine wirklich geniale Idee. Man fragt sich bloß, warum man im Hause Trittin nicht schon früher diese Binsenweisheit erkannt hatte. Die neuen Fördersätze nach der vorgesehen Novelle des EEG sind dennoch beachtlich und in der nebenstehenden Tabelle aufgeführt.

Geplante Novelle des EEG (BMU, Dezember 2003)

Windstrom:
Zuschüsse für gute Standorte im Binnenland: 8,7 cts/kWh
Keine Förderung an windschwachen Standorten
Zuschüsse für Off-Shore-Anlagen: 9,1 cts/kWh
Anreize für „Repowering“ in Küstennähe, d.h. Ersatz kleinerer Anlagen durch größere
Solarstrom:
Grundvergütung: 45,7 cts/kWh
Zuschuß bei Anlagen auf Gebäuden: 57,4 cts/kWh
Zuschuß bei Anlagen an Fassaden: 62,4 cts/kWh
Biomasse:
Zuschuß: 11,5 cts/kWh

Windstrom im Stromverbund

Wie reagieren nun die Stromerzeuger auf den eingespeisten Windstrom, den sie laut EEG abnehmen müssen, auch wenn sie ihn gar nicht benötigen und deshalb auch nicht haben wollen? Die Windkraftlobby beschimpft die Stromgiganten gerne als Kartellhengste und Monopolisten. Man mag sich freilich bessere Strukturen bei der Energieversorgung vorstellen können. Das einseitige Lamento ist dabei allerdings wenig hilfreich. Für die großen Stromerzeuger ist es nämlich nicht so ohne weiteres möglich, Windräder in ihr Netz zu integrieren. Und wenn sie davor warnen, dass durch das EEG eigentlich unnötige Investitionen getätigt werden müssen, die dann am Ende wieder auf den Strompreis draufgeschlagen werden, klingt das wesentlich plausibler als viele Argumente der Gegenseite.
Solange nur einzelne Windräder über das ganze Land verteilt herumstanden, war alles noch im Lot. Der Windstrom konnte ohne größere Probleme abgenommen werden. Jetzt stehen aber große Windparks mit einer Leistung von mehreren 100 MW gebündelt an einem Ort. Sie kommen in einen Leistungsbereich eines großen Kohlekraftwerkes (ca. 700 MW) oder eines Kernkraftwerkes (ca. 1400 MW). Was soll man nun tun, wenn es einmal richtig bläst und die Windradturbinen allesamt eifrig rotieren? Kohle- und Kernkraftwerke müssen darauf eingestellt werden. Das heißt konkret: bei starkem Wind müssen so genannte Grund- und Mittellastkraftwerke (dazu zählen Kohle-, Kern- oder Gaskraftwerke) zurückgefahren werden. Das Problem damit ist: Durch die Leistungsdrosselung sinkt auch der Wirkungsgrad dieser Anlagen, denn ein Kohlekraftwerk braucht zur Erzeugung von 1 kWh Strom verhältnismäßig mehr Kohle als bei Volllast. Diese ständige Kraftwerksanpassung an die Launen des Windes hat zur Folge, dass für 1 MW theoretisch lieferbaren Windstroms immer 0,85 MW konventionelle Kraftwerkskapazität bereitgehalten werden muss. Schon aus diesem Grund wird der Beitrag von Windstrom zur Gesamtversorgung auch in Zukunft vernachlässigbar bleiben.

„Die CO2-Einsparung durch Windkraft ist vernachlässigbar, weil in Kohlekraftwerken, die bei Windstromeinspeisung ins Netz mit gedrosselter Leistung gefahren werden müssen, mehr Kohle pro erzeugter kWh verbraucht und dadurch auch verhältnismäßig mehr CO2 freigesetzt wird.“

Ähnlich verhält es sich, wenn man die Umweltschutzbilanz betrachtet. Eines der Hauptargumente für die Windkraft lautet, sie führe zu einer starken Reduktion der Emission von Kohlendioxid (CO2) aus konventionellen Kraftwerksanlagen. Das ist Unfug, denn konventionelle Kohlekraftwerke können aus besagten Gründen ja gar nicht aus dem Netz genommen werden. Außerdem ist die immer wieder vorgebrachte CO2-Einsparung durch Windkraft auch deshalb vernachlässigbar, weil in Kohlekraftwerken, die bei Windstromeinspeisung ins Netz mit gedrosselter Leistung gefahren werden müssen, mehr Kohle pro erzeugter kWh verbraucht und dadurch auch verhältnismäßig mehr CO2 freigesetzt wird.
Das ist nicht alles. Ein weiteres, großes Problem mit der Windenergie ist, dass noch kein Weg gefunden wurde, große und nicht vorhersehbare Strommengen effizient zwischenzuspeichern. Über diesem Problem grübeln Physiker seit Generationen. Wenn also eine steife Brise bläst und die Windräder Volllast bringen, gleichzeitig aber gar kein Bedarf an ihrem Strom besteht, gibt es keine Möglichkeit, diese Energie wirtschaftlich zwischenzulagern, um sie dann später, beispielsweise zur Frühstückszeit, ins Netz zu stellen.
Vielfach wird angemerkt, die schwankende Beistellung von Windstrom könnte durch Speicherkraftwerke ausgeglichen werden. In solchen Speicherkraftwerken (auch Pump-Speicherkraftwerke genannt) wird überschüssiger Strom genutzt, um Wasser in ein höher gelegenes Becken zu pumpen. Bei Strombedarf wird es dann ins Tal über Turbinen geleitet. Dadurch wird Strom erzeugt, wenn auch mit einem Verlust von rund 20 Prozent. Solche Speicherkraftwerke unterschiedlicher Größe gibt es in den Alpen und in den Mittelgebirgen. Kleinere Anlagen stehen auch an Flussläufen wie der Ruhr. Ein großes Speicherkraftwerk mit 1060 MW wurde im letzten Jahr im thüringischen Goldisthal in Betrieb genommen. Solche Anlagen nutzen bislang vor allem den aus den Grundlastkraftwerken (Braunkohle und Kernenergie) nachts anfallenden Überschußstrom, um Wasser in höher gelegene Becken zu pumpen. Ihr Einsatz für den nicht kalkulierbaren Windstrom ist aber nur in seltenen Fällen möglich, weil auch in solchen Systemen Angebot und Nachfrage stimmen muss. Bei Überschußstrom infolge starken Winds muss das zu füllende Oberbecken logischerweise gerade leer, bei Mangel an Windstrom muss es voll sein. Diese Problematik veranlaßt die Betreiber von Pumpspeicherwerken bei der Einschaltung von Windstrom zu noch höheren Preisen für den so genannten Regelstrom, der benötigt wird, wenn der Windstrom fehlt.
Welche weiteren Kosten entstehen den Stromversorgern durch die Übernahme des Windstroms? Die meisten Windparks liegen an der Küste in dünn besiedelten Gegenden. Dort sind die Leitungsnetze bisher nicht ausgebaut. Es müssen also zusätzlich zu den Windrädern mehrere 100 Kilometer lange Hochspannungsfernleitungen, entsprechende Strommasten und neue Umspannstationen gebaut werden – letztere, um den Windstrom auf ca. 380.000 Volt hoch zu transformieren, weil die Transportverluste sonst viel zu hoch wären. Alle diese zusätzlichen Aufwendungen führen schließlich dazu, dass der Windstrom insgesamt etwa 11,5 cts/kWh kostet, gegenüber im Durchschnitt 3,5 cts/kWh Mischstrom. In der abgebildeten Grafik sind die unterschiedlichen Preisniveaus aufgelistet.

„Die Subvention eines jeden Arbeitsplatzes in der Windbranche wurde vom früheren Bundeswirtschaftsminister Werner Müller mit 150.000 Euro beziffert. Das ist dreimal so viel wie in der deutschen Steinkohleindustrie üblich. Arbeitsplätze in der Braunkohle- und Kernenergie sind subventionsfrei.“

Arbeitsplätze durch Windräder?

Wie sieht es schließlich mit den Arbeitsplätzen aus, die in Deutschland zur Mangelware geworden sind? Der Bundesverband Windenergie (BWE) spricht von 45.000 Stellen, die geschaffen worden seien. Laut Bundestagsdrucksache 15/860 sind allerdings nur 4600 Beschäftigte in der Windkraftbranche tätig. Und Prof. Wolfgang Pfaffenberger vom Bremer Energie-Institut errechnete im Auftrag der Hans-Böckler-Stiftung 7700 Stellen. Wie auch immer: Ein gewisser Beschäftigungseffekt ist nicht von der Hand zu weisen. Man sollte allerdings wissen, dass die Subvention eines jeden Arbeitsplatzes in der Windbranche vom früheren Bundeswirtschaftsminister Werner Müller mit 150.000 Euro beziffert wurde. Das ist dreimal so viel wie in der deutschen Steinkohleindustrie üblich. Dort werden pro Arbeitsplatz etwa 50.000 Euro zugeschossen. Arbeitsplätze in der Braunkohle- und Kernenergie sind subventionsfrei.

Eine regionale Stärkung des Arbeitsmarktes findet bei der Windkraftnutzung kaum statt. Die meisten Arbeitsplätze sind bei den Herstellern der Anlagen entstanden. Nach der Errichtung der Windräder profitieren dann noch einmal Wartungsfirmen, die meist von weither angereist kommen, Mitarbeiter von Versicherungen, Schadensachverständige und Buchhalter bei Staat und Stromversorgungsunternehmen, die sich um die immer komplizierteren Abrechnungen kümmern müssen. Für die Bürger vor Ort bleiben oft nur Belästigungen durch Schattenwurf, Geräusche, tote Vögel und die „Verspargelung“ der Landschaft. Der große Windpark bei Magdeburg wurde übrigens von einer dänischen Firma gebaut, selbst die Montagekräne wurden aus dem Nachbarland herangekarrt.

Windanlagen im Meer

Die Idee, Windparks zukünftig verstärkt in Nord- und Ostsee zu platzieren, klingt schon deshalb gut, weil die Windverhältnisse auf offener See sehr viel günstiger als an Land sind. Anlagen erreichen dort immerhin bis zu 35 Prozent ihrer maximal möglichen Jahresleistung. Umstritten sind einige dieser Projekte, weil Anwohner der Küste befürchten, dass die Touristen ausbleiben werden. Das wird sich zeigen. Die Anlagen sind aber außerdem sehr teuer. Fundamente und Stromableitungen kosten mehr als das Doppelte als bei Anlagen, die an Land aufgestellt werden, denn von der Technik und Logistik von Offshore-Anlagen wird einiges abverlangt: Wie sollen die beweglichen Windräder im Meeresboden gegen starke Wellen und Stürme verankert werden? Wie sollen Reparaturen und Wartungen bei hohem Seegang erfolgen? Was macht man mit Stromkabeln, die durch Naturschutzgebiete führen würden? Und wie kann die Schifffahrt geschützt werden? Die derzeit geplanten Windparks liegen allesamt in unmittelbarer Nähe zu großen Schifffahrtswegen. Was passiert im Falle einer Havarie eines Frachters, der in ein Windparkfeld abdriftet? Auch ohne Unfälle gibt es Probleme. Die Windräder im Windpark bei Gedser an der Ostsee stören bereits heute die Radar-Fernüberwachung des Ostsee-Schiffsverkehrs und das Navigationsradar der Schiffe. Außerdem wird die visuelle Navigation durch die roten Blinklichter der Windräder beeinträchtigt.

Innovative Energieversorgung

Nun könnte man anmerken, dass die Windkraft nur eine von mehreren erneuerbaren Energiequellen darstellt und dass die Novelle des EEG in Wirklichkeit gar nicht so schlecht ist, wie in diesem Artikel bislang nahegelegt wird. Doch wer die Fakten betrachtet, wird eines Besseren belehrt. Die unten aufgelisteten Lesetipps sind zur weiteren Lektüre empfohlen. Gerne ist auch der Autor dieser Zeilen bei der weiteren Recherche behilflich.

Fakt ist: Die Stromerzeugung mit Solarzellen wird in Deutschland auch nur eine Nischenanwendung bleiben, da der technische Aufwand zu groß ist und die Sonne nicht genug scheint. Die Wasserkraft wird schon seit Generationen genutzt und weitere Ausbaumöglichkeiten sind in Deutschland begrenzt. Das Potenzial von Biomasse-Kraftwerken (in denen aus Gülle, Stallmist, Getreide, Holz, Stroh oder Gras ein Heizgas erzeugt wird) ist ebenfalls sehr begrenzt. Beim Wasserstoff, der nur ein Energieträger, aber kein Rohstoff ist, liegt das Problem bei der extrem energieintensiven Trennung der Wassermoleküle in Sauerstoff und Wasserstoff. Und Erdwärme kann in Deutschland sowieso nur einen kleinen Beitrag zur Energieversorgung leisten.

Niemand will in Abrede stellen, dass wir zukünftig auch verstärkt neue und innovative Energieformen werden nutzen müssen, um den wachsenden Energiebedarf effizient und vor allem auch umweltverträglich decken zu können. Doch um dorthin zu gelangen, brauchen wir erst einmal eine ideologiefreie Betrachtung der Energieversorgung. Davon haben wir uns in Deutschland in den letzen Jahren meilenweit entfernt.