Zu Wasser und zu Land den Wind nutzen
Für die künftige Stromversorgung Deutschlands ist die Windenergie als Grundpfeiler fest eingeplant.
Mittlerweile steht diese Technologie auf zwei Beinen: an Land (onshore) und auf hoher See (offshore). Um die Grundlagen zügig weiter zu entwickeln und damit den Ausbau zu beschleunigen, sieht das 6. Energieforschungsprogramm der Bundesregierung verbesserte Komponenten, Windparkkonzepte, Netzintegration und Anlagen auf hoher See als Ziele vor.
Die Windenergie an Land bietet kurz- und mittelfristig das wirtschaftlichste Ausbaupotenzial im Bereich erneuerbarer Energien, stellt das Energieforschungsprogramm fest. Daher stehen die Senkung der spezifischen Kosten, Ertragssteigerungen und die Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit als Überschrift über allen Einzelmaßnahmen. An Land müssen dafür die knapper werden Standorte durch leistungsstärkere Maschinen im Vergleich zu heute genutzt werden, besonders wenn an einem bestehenden Standort eine kleinere Altanlage durch eine neue ersetzt werden kann (Repowering). Windenergieanlagen mit höherer Leistung benötigen dafür verbesserte Komponenten, wie neue Turm- und Gondelkonzepte, den Einsatz neuer Werkstoffe sowie verbesserte aerodynamische Eigenschaften von Rotorblättern im Hinblick auf verringerte Schallemissionen und ein niedrigeres leistungsbezogene Gewicht.
Optimierungsmöglichkeiten bestehen aber auch bei Gesamtanlagen, Windparks und der Netzintegration. Ein Schwerpunkt ist die weitere Erforschung von Nachlaufströmungen bei Windparks und deren Vermeidung durch eine optimierte Anordnung der Einzelanlagen. Außerdem stehen die Strömungsverhältnisse in mehr als 100 m Höhe, die Möglichkeiten der stärkeren Automatisierung der Produktion und eine bessere Netzintegration auf der Tagesordnung.
Windenergie von hoher See
Die bewährten Forschungsplattformen FINO 1 und FINO 3 (Nordsee) sowie die FINO 2 (Ostsee) sollen weiterhin den Ausbau der Offshore-Windenergie unterstützen und werden fortgesetzt. Die grundlegenden Daten dieser Plattformen stehen auch in Zukunft Forschungsinstitutionen und Firmen zur Verfügung, um noch offene wissenschaftliche Fragen zu klären. Dem gleichen Zweck dient das in 2010 an Netz gegangene Offshore-Testfeld „alpha ventus“ mit dem großen Forschungsvorhaben RAVE (Research at alpha ventus). Themen sind dabei u. a. die rechnerunterstützte Simulation der Windverhältnisse und deren Zusammenwirken mit den Wellenlasten sowie innovative Logistikkonzepte und eine bessere Umweltverträglichkeit. Hierzu wird die seit Jahren intensiv geförderte ökologische Begleitforschung fortgesetzt.
Zum Hintergrund
Die Stromerzeugung aus Wind hat sich in den letzten zehn Jahren verfünffacht, von 7,55 Milliarden kWh im Jahr 2000 auf rund 36,5 Milliarden kWh im Jahr 2010 (zum Vergleich: 1990: 71 Millionen kWh). Gegenwärtig sind in Deutschland mehr als 21.500 Windenergieanlagen mit einer Gesamtleistung von 27,2 GW fast ausschließlich an Land installiert.
Bis 2009 wurde die Windenergie in Deutschland vor allem an Land genutzt. Ende April 2010 wurde der erste deutsche Hochsee-Windpark alpha ventus eröffnet. Bis 2020 soll der Beitrag der Windenergie zur deutschen Stromversorgung auf 104 Milliarden kWh ansteigen.
Quelle
BINE 2011
