Energiewende - es bleibt schwierig

[Max P]

Es ist durchaus möglich, dass am Ende dieses Jahrhunderts in weiten Teilen zumindest des Tropengürtels Ackerbau, Viehzucht und menschliche Besiedlung praktisch nicht mehr möglich sein wird, verbunden mit einem globalen Massenausterben wie es seit dem Übergang vom Perm zur Trias vor 250 Mio Jahren nicht mehr geschehen ist. Nur eben ungleich schneller, d.h. mit noch weniger Möglichkeiten der Anpassung. Die positive Rückkopplung der globalen Erwärmung hat gerade erst begonnnen oder steht an. Ich sehe das schon eher im apokalyptischen Bereich.

[Scipio 2.0]

Tja, da bleibt wohl nur noch zu hoffen, dass die prognostizierten Folgen des Klimawandels nicht so dramatisch ausfallen wie bisher angenommen...

[Max P]

In der Tat...

[eLender]

Das Interview mit Herrmann lässt bis auf den zitierten Ausschnitt zu wünschen übrig.

Habe ich nicht gut (selektiv) zitiert!?

Sie hat aber ein paar wirklich gute Bemerkungen gemacht, die man nicht ignorieren kann. Ohne massive Einsparungen an Energie wird es keine klimaneutrale Wirtschaft geben. Ich hatte ja irgendwo oben schon mal geschrieben, dass die Zeit der billigen Energie vorbei ist bzw. eigentlich nicht mehr weiter gehen kann / darf. Das muss zu Wohlstandverlusten führen, obwohl das Wort von jedem Politiker gehasst wird (vom Wähler noch mehr). Zumal das eine zeitlich versetzte Problemlösung ist. Wenn ich heute auf Flugreisen verzichte, haben eigentlich nur die Generationen nach mir einen halbwegs brauchbaren Nutzen. Abgesehen davon müsste das auf globaler Ebene passieren, sonst ist das der berühmte Fliegendreck.

aber kein Weltuntergang

Wie das in zukünftigen Generationen aussieht, kann man heute kaum realistisch vorhersagen. Es wird Anpassungen geben, aber die Auswirkungen werden massiv sein. Bisher haben wir nur ein laues Lüftchen vom Klimawandel abbekommen, aber das ist er der Anfang. Im Prinzip drängen die ganzen bewohnbaren Klimazonen nach Norden, weite Teile der Erde werden kaum noch nutz-/ besiedelbar. Man könnte optimistisch sein, dass die Menschen das irgendwie mit neuer Technik handhaben, aber das sind nicht die reichsten Regionen und gerade dort leben sehr viele Menschen (und es werden dann noch viel mehr sein).

Ich weiß auch nicht, wie die Apokalypse aussieht, aber bei manchen Szenarien bekommt man einen Eindruck

[PeterPan]

Zur Apokalypse fällt mir dieses Interview ein.

»Die Welt wird wieder untergehen«
https://www.spektrum.de/news/apokalypse-die-welt-wird-wieder-untergehen/1869820

Wenn man sich die heutige kulturelle Produktion ansieht, fällt auf, dass nach der Apokalypse meistens etwas Dystopisches kommt. Ich möchte meinen Beitrag dazu leisten, dass wir nicht in einer Dystopie leben. Ich möchte, dass man das Vorangegangene reflektiert und es dazu nutzt, die Postapokalypse positiv zu gestalten.

Ich bin da noch mit Hoffnung in der Postapokalypse. Ja, um den Energieverbrauch wird nicht drum rumgekommen.

Es kommt ja auch dazu, dass das Temperaturgefälle Land/Ozeane die Böden vorher austrocknen kann, bevor durch die Erwärmung der Niederschlag sich angepasst hat. Orte die auf Regenmonate setzen ziehen den Kürzeren.

[eLender]

Ich bin da noch mit Hoffnung in der Postapokalypse.

Ich auch, aber leider wird das erst nach mir kommen. Habsch nix mehr von (endlich wieder bezahlbare Preise und so )

Orte die auf Regenmonate setzen ziehen den Kürzeren.

Im Prinzip setzt da jede bewohnbare Region drauf. Die wohlhabenderen können sich noch Vorrichtungen leisten, um das Problemchen zu umgehen (Kalifornien ist über weite Teile nur so dicht besiedelt, weil es sich einen erheblichen technischen Apparat dafür leistet. Aber der kommt auch an seine Grenzen).

Man kann sich auch ansehen, wie es etwa die Israelis machen. Die haben hocharide Gebiete mit landwirtschaftlicher Produktion. Das Problem an solchen Beispielen: es wird nicht für alle reichen, zumal man da von externen Quellen abhängig ist (die Technik wächst ja nicht in den Oasen.) Mit ein paar Milliarden Erdnasen wird die Apokalypse leichter zu wuppen sein. OMG, Bevölkerungsreduktion, NWO, Gates, Hildmann

[PeterPan]

Mit ein paar Milliarden Erdnasen wird die Apokalypse leichter zu wuppen sein.

Da fällt mir ein Norman Borlaug war jetzt nicht für Bevölkerungsreduktion, aber für Bevölkerungskontrolle. Es ist natürlich nicht so das er ein Malthusianer ist, aber er wollte das Problem Hunger über mehrere Richtungen lösen. Er hat sich am Ende seines Lebens von der Prämisse gelöst, da grüne Gentechnik in seinem späteren Leben (nach 1970) für ihn erfolgsversprechend war. Auch gefiel ihm nicht, dass seine Aussagen missbraucht wurden.

Ich vermute sein Ziel Hunger zu lösen war es das generelle System tragbar zu machen. Übrigens argumentiert er auch ähnlich wie Nüsslein-Volhard über dem Vorzug von intensiver Landwirtschaft und der Renaturierung ungenutzter Flächen.

Schon relativ offen zu einer mehr berechenbaren Bevölkerungsentwicklung nach oben oder unten.

https://www.nobelprize.org/prizes/peace/1970/borlaug/acceptance-speech/

[eLender]

Jetzt, wo der Atomstrom nicht mehr die Leitungen verstopft, können wir endlich wieder ordentlich CO2 rausblasen. Dumm nur, dass das ziemlich teuer werden wird. Von der Klimaschädlichkeit will man eh nix wissen, das ist ja scheinbar kein Problem. So übergangsweise kann man das ja machen, die nächsten Jahrzehnte wird sich an der Klimaerwärmung eh nix ändern, oder hat man gar resigniert?

Technische Innovationen können uns da auch gar nicht weiterhelfen, da sie zu spekulativ sind und nur von den Problemen ablenken sollen. Das gilt natürlich nicht für die Energiezukunft, wir werden sehr bald (naja, zu Lebenszeiten, hofft man zumindest) auch die Kohle abstellen können. Man muss nur noch die letzten kleinen Probleme lösen. Bis dahin tuts auch der Atomstrom aus Frankreich. Der ist auch voll grün, die haben viel weniger Emissionen als wir und können uns da was abgeben.

In ganz Europa ist rund ein Viertel des klimaschädlichen CO2-Ausstoßes, der vor allem bei der Verbrennung anfällt, auf Kohle- und Gaskraftwerke zurückzuführen. Neben Polen und Tschechien setzt vor allem Deutschland nach dem Atomausstieg zumindest vorübergehend auf Strom aus Kohle und Gas.

Aufs Jahr gesehen wird zurzeit nur etwa die Hälfte des Stroms in Deutschland mit emissionsfreien Erneuerbaren Energien wie Wind und Sonne produziert, für die keine teuren CO2-Zertifikate gebraucht werden. Doch gerade in der Heizperiode im Winter, wenn die Wärmepumpen laufen und auch sonst mehr Strom verbraucht wird, fällt die Photovoltaik mit ihrem Sonnenstrom weitgehend aus.

Der Anteil von Kohle und Gas steigt dann deutlich und damit auch die benötigten Emissionszertifikate. Der CO2-Anteil bei der deutschen Stromproduktion ist im Schnitt etwa doppelt so hoch wie bei der Verbrennung von Erdgas. Auch wenn Wärmepumpen effizienter sind als Gasheizungen beim Verbrauch, werden auch für sie in den nächsten Jahren ähnlich viele Zertifikate gebraucht - wegen des hohen Anteils fossiler Energie bei der Stromerzeugung.

https://www.br.de/nachrichten/wirtschaft/co2-zertifikate-verteuern-auch-strom-nicht-nur-oel-and-gas,Tc3JSi9

Einfach die Zertifikate abschaffen, braucht eh kein Mensch.

Verbessern kann sich diese Situation für die Besitzer von Wärmepumpen nur dann, wenn der Ausbau der erneuerbaren Energien aus Wind, Sonne oder Biomasse schneller steigt als der Stromverbrauch. Aktuell lässt sich der zunehmende Verbrauch mit Wärmepumpen und E-Autos kurzfristig nur mit mehr fossilen Energieträgern auffangen. Mehr als ein Dutzend neuer Gaskraftwerke wurden dafür bundesweit genehmigt. Einige alte Kohlekraftwerke lassen sich schnell wieder in Betrieb nehmen. Diese haben den großen Vorteil, dass sie rund um die Uhr laufen, auch in der Nacht, wenn kein Solarstrom anfällt, und damit ähnlich wie die früheren Atomkraftwerke "grundlastfähig" sind.

Eine Idee ist es, überschüssigen Strom, der vor allem im Sommer von Windkraftanlagen produziert wird, zu speichern bis er gebraucht wird. Dabei geht aber bislang viel Energie verloren. Noch mehr Strom bräuchte man zur Herstellung von Wasserstoff, um den als Brennstoff zur Wärmegewinnung oder erneuten Stromerzeugung zu nutzen. Alle diese Pläne würden eine wesentlich höhere Stromproduktion erfordern, die derzeit noch nicht konkret absehbar ist.

Genau, Gaskraftwerke sind viel besser und auch viel billiger. Man müßte nur die Ukraine aufgeben, dann klappt das. Und man kann die Dinger irgendwann (also dann, wenn wir das letzte Loch mit einem Windrad gefüllt haben) auch mit super billigem Wasserstoff betreiben. Gut, man müßte die dann halt nochmal bauen, aber Atombefreiung hat halt ihren Preis.

Allerdings weist Wasserstoff ganz andere Brenneigenschaften als Erdgas auf. Die heute am Markt verfügbaren Kraftwerksturbinen sind damit überfordert. Zudem ist längst nicht klar, wo der grüne Brennstoff einmal herkommen soll. Das könnte den Zubau von Gaskraftwerken ausbremsen, fürchten Versorger – und so die Energiewende verlangsamen.

Derzeit sind in Deutschland Gaskraftwerke mit einer Leistung von gut 30 Gigawatt am Netz. Bis 2030 müssen insgesamt 13 Gigawatt dazukommen, wie der Thinktank Agora Energiewende ausgerechnet hat. Andere Institute sehen gar einen noch weit höheren Bedarf.
...
Ein späterer Wechsel des Brennstoffs verursacht nach Einschätzung von Ingbert Liebing, Hauptgeschäftsführer des Stadtwerke-Verbandes VKU, jedoch erhebliche Mehrkosten – nicht nur für den Turbinentausch. Auch müsse die Peripherie von vornherein auf den Betrieb mit Wasserstoff vorbereitet werden. »Die Zuleitungen zum Beispiel müssen viel größer sein, weil Wasserstoff eine weit geringere volumenspezifische Energiedichte hat als Erdgas«, erläutert Liebing. Das bedeute unter anderem auch, dass die Turbinenhalle größer gebaut werden muss.

https://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/wasserstoff-warum-die-umruestung-von-gaskraftwerken-schwierig-wird-a-a0ca942b-ba6c-4074-93be-842cc6ece956

Das wird schon...

[biomango]

Von dem konstanzer  Physiker Ganteför gibts zahlreiche Beiträge zu Nutzung  Effektivität von Wärmepumpen.
https://www.youtube.com/watch?v=X0r7chzlfW0
Für Ballungsräume mit Altbauten  wird  gerne Fernwärme genannt-ohne Erwähnung wie die Wärme erzeugt werden soll. Sind zentrale Wärmepumpen effektiver ?

[eLender]

Von dem konstanzer  Physiker Ganteför gibts zahlreiche Beiträge zu Nutzung  Effektivität von Wärmepumpen.

Interessanter Vortrag! Der ist aber laut WP ein verbrannter Genosse, man rechnet ihn der dunklen Seite der Macht zu: Klimalügner

Interessant der Hinweis auf den COP einer reinen Luft-Luft-Wärmepumpe, eigentlich nichts anderes als eine Split-Klimaanlage. Die hat tatsächlich den besten Wirkungsgrad. Wenn man nur einen Raum zu heizen hat, die beste Lösung.

Aber er zeigt auch die Schwachstellen der ganzen Geschichte auf: das hängt alles sehr von den Bedingungen ab. Eine alte Heizanlage mit einer Wärmepumpe zu ersetzen, ist Irrsinn. Dabei ist das nicht nur eine Geldverbrennung, es ist auch klimamäßig eine Katastrophe - zumindest noch längere Zeit in D (tja, In CH und F - wo man auf böse Atome setzt - sieht das besser aus). Er schätzt das wohl auch etwas zu optimistisch ein, ein Praktiker hat das mal anhand der realen Situation abgeschätzt:

,,Bei bestehenden Gebäuden mit Wandheizkörpern und geringeren Dämmwerten ist das Gesetzesvorhaben kontraproduktiv", argumentiert er. Damit habe man dem Klimaschutz einen Bärendienst erwiesen. Moderne Gasbrennwertheizungen in älteren Bestandsgebäuden haben laut dem pensionierten Ingenieur einen größeren CO2-Ausstoß als der Betrieb derartiger Gebäude mit Luftwärmepumpen. Nach dem geplanten Gesetz Habecks sind diese Wärmepumpen aber bei alten Häusern oder Wohnungen die bevorzugte Alternative.

Anhand eines Beispiels möchte Müller das CO2-Ausmaß von Wärmepumpen verdeutlichen. Betrachte man ein älteres Einfamilienhaus mit einer mittleren Dämmung, so brauche es etwa 20.000 Kilowattstunden (kWh) pro Jahr an Heizenergie, schildert er. Beim Einsatz einer modernen Gasheizung seien demnach 181 Gramm CO2-Ausstoß je kWh erzeugte Heizenergie zu erwarten, bezogen auf den Brennwert von Erdgas. Damit würde die Emission dieses Hauses für die Gasheizung pro Jahr etwa 3620 Kilogramm CO2 betragen. 
...
Frank Müller schließt sich dem Kollegen an. Im Winter gibt es bei der Stromerzeugung längere Zeiträume mit einem noch geringeren Anteil erneuerbarer Energien, argumentiert er weiter. Selbst eine Verdopplung des Erneuerbaren-Anteils in einigen Jahren reicht nach seiner Einschätzung für eine bessere Bilanz im Winter nicht aus. Auch der Stromverbrauch der Wärmepumpe steige im Winter.

Energiemengen im Terawattstundenbereich müssten gespeichert werden, damit die deutsche Wirtschaft in solchen Zeiten nicht ohne Strom dastehe. Das ist aber in den nächsten Jahrzehnten fast unmöglich, ist Müller der Auffassung. Damit sei auch die 65-Prozent-Regel noch lange nicht wirklich umsetzbar.

https://www.berliner-zeitung.de/wirtschaft-verantwortung/energiewende-waermepumpen-klimaschaedlicher-als-gasheizungen-ingenieure-kritisieren-robert-habeck-was-hat-die-abschaltung-der-akws-damit-zu-tun-li.337022

[PeterPan]

Aus gutem Grund ist er verbrannt. Ganteför ist zwar intelligent und hat ein umfangreiches Wissen, aber gleichzeitig müssen seine vielen Aussagen überprüft werden, weil er auch viel Schrott sagt. Auch erzählt er mehr Narrativ und blöde Sticheleien, die nichts mit dem Thema zu tun haben.

Ein frei nach Schnauze angeschautes Video aus seinem eigenen Youtube-Kanal. Dort produziert er direkt am Anfang eine Grafik die sich überprüfen lässt. Leider stimmt diese nicht und das Paper bespricht auch ein anderes Thema und zwar Dansgaard-Oeschger-Ereignisse. Warum hat er an der Grafik herumgedoktert? Er hat aus einer Sauerstoffkonzentration-Grafik für Eisbohrkerne eine weltweite Temperaturkurve gemacht. Das ganze Video ist eine einzige große Lücke. Wo bleibt sein Beweis, dass das Klimaoptimum Holozän 1-2°C wärmer war? Soweit ich mich erinnere wird heute oder 0 in Klima-Grafiken eine spezifische Jahreszahl angehängt. Es ist das Jahr 1950, wenn nicht weiter spezifiziert. Er spricht aber immer von jetzt. Ein grottenschlechtes Video.

Das Klimaoptimum im Holozän | Ganteför Klimageschichte #17
https://www.youtube.com/watch?v=kPrfHJVYIA4

Coupled atmosphere-ice-ocean dynamics in Dansgaard-Oeschger events
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0277379118305705

[biomango]

@ Peter Pan
Hier ist ein "Beweis"

"Zu dieser Zeit war das Klima europaweit warm und feucht, die Jahresmitteltemperatur lag etwa 3 °C höher als heute. Nach diesem Klimaoptimum kühlte sich das Klima in Europa wieder "

Bei einer Zeitspanne von 80 ky bis heute  ist 1950 in diesem  durchaus Jetzt
https://www.gpdn.de/wilma.aspx?pgId=368
Ganteför ist kein Klimaleugner, im Gegenteil in vielen Beiträgen versucht er die Zusammenhänge zu erkären. Er ist auch  genau deshalb für Atomkraft und bezüglich der Folgen vom Klimawandel nicht ganz so pessimistisch wie der mainstream. (wer ist WP ?)

[eLender]

aber gleichzeitig müssen seine vielen Aussagen überprüft werden, weil er auch viel Schrott sagt

Man sollte immer skeptisch sein , vor allem wenn jemand sich zu weit aus dem Fenster lehnt (d.h. zu sehr vom wiss. Konsens abweicht). Ich habe bisher 2 Videos von ihm gesehen, das erste mit den Wärmepumpen fand ich gut, das ist auch keine strittige Ansicht. Er selbst hat sich ja auch sowas installiert und nennt Vor- und Nachteile. Das Video davor (wo er den Wirkungsgrad via Carnot ableitet) ist aber eher wirr als aufklärend. Wer man da nicht weiß, worum es geht, der kann da nichts verstehen. Er beschreibt das - ohnehin schon schwer verdauliche - zusätzlich noch viel komplizierter, als es ist. Man hat manchmal den Eindruck, er hat es selbst nicht ganz verstanden. Aber seine Schlussfolgerungen sind richtig, es gibt eben diese thermodynamischen Gesetzmäßigkeiten, die man bei Wärmepumpen kennen sollte (d.h. der Wirkungsgrad kann nicht beliebig (hoch/gut) sein und ist real - da es sich um idealisierte Vorgänge handelt - dann noch viel schlechter).

Er hat aus einer Sauerstoffkonzentration-Grafik für Eisbohrkerne eine weltweite Temperaturkurve gemacht. Das ganze Video ist eine einzige große Lücke. Wo bleibt sein Beweis, dass das Klimaoptimum Holozän 1-2°C wärmer war?

Kenne das Video nicht, aber die Sauerstoffisotopenzusammensetzung in Bohrkernen ist ein Proxy (Stellvertreterwert) für die globale Mitteltemperatur ("schweres Wasser" verdunstet langsamer). Auch wenn die Grafik die letzte Kaltzeit (bis heute) zeigt, kann man im letzten Abschnitt das holozäne Klimaoptimum erkennen (ca. 6000 a v.H.), das zeigt die Grafik sehr klar (auch die Temperaturdifferenz zu heute dürfte stimmen). Ich weis nicht was er jetzt verdreht haben will oder was er selbst daraus folgert, aber wahrscheinlich will er andeuteten, das es heute global noch nicht die wärmste (nachkaltzeitliche) Phase ist. Das ändert aber nichts am menschengemachten Klimawandel (den man in der Grafik vll. beim Reinzoomen sehen könnte).

wer ist WP ?

Wikipedia, da wird er in die Ecke "Klimawendelskeptiker" eingeordnet.

Ganteför ist kein Klimaleugner, im Gegenteil in vielen Beiträgen versucht er die Zusammenhänge zu erkären.

Ich bin da auch etwas vorsichtig, nicht jede "abweichende Ansicht" ist gleich Leugnung o.ä. Man kann anhand der vorliegenden Daten (die man anerkennen muss) ggf. andere Schlussfolgerungen oder Bewertungen machen. Wenn es um die Konsequenzen und den Umgang damit geht, dann sollte das erlaubt sein. Vince Ebert wird teilweise auch in die Ecke verortet, aber er hat eine nachvollziehbare Ansicht, die gar keine Tatsachen leugnet. Es geht darum, wie man mit der Krise umgeht, da kann die Wissenschaft nur Daten, aber keine Patentrezepte zur Bewältigung liefern.

Ich werde den Ganteför mal im Auge behalten, vll. ist es doch ein Spinner, aber keiner der ganz großen.

[eLender]

Um nochmal zum Fadenthema direkt zu kommen: ich habe heute bei NZZ eine sehr schöne Auswertung zur installierten Windkraft (WKA) gefunden, ganz aktuell. Da wird der Kapazitätsfaktor der einzelnen installierten WKAs in D verglichen. Das ist das Verhältnis von tatsächlich erzeugter Energie zu der Nettoleistung (aka installierte Leistung). Das sieht gar nicht so toll aus, im Norden ist das noch ganz gut, aber im Süden hat man Werte von unter 20%.

Man sieht die Problematik: Zubau im Süden ist nur mit erheblich größeren Anlagen (Nabenhöhe 300m) sinnvoll, die Leistung aus dem Norden muss mit neuen Trassen in den Süden geleitet werden. Die Trassen gibt es immer noch nicht, und ich fürchte, das wird sich noch sehr lange verzögern. Die neue Generation der WKA wird auch nicht sehr viele Freunde finden, das ist noch mal ein ganz anderes Kaliber (ich finde das aber besser: lieber mehr Giganten konzentriert in der Landschaft als noch mehr Windmühlen überall).

Da man nur registriert an die Karte kommt (mobil scheint es auch so zu gehen), habe ich mal den Text herauskopiert.

https://www.nzz.ch/visuals/windkraft-in-deutschland-grosse-versprechen-kleine-ertraege-ld.1710681?reduced=true

Windkraft in Deutschland: Grosse Versprechen, kleine Erträge

Die Auslastung ihrer Windparks hüten die Betreiber wie ein Staatsgeheimnis. Die NZZ hat sie nun selbst berechnet. Die Ergebnisse sind ernüchternd.
28 000 grössere Windkraftanlagen sind derzeit auf deutschem Boden in Betrieb. Wie viele davon rentabel sind, weiss niemand.

Die Auslastung der meisten Turbinentypen lässt sich allerdings in einem Modell simulieren. 18 000 hat die NZZ untersucht und dafür stündliche Wetterdaten über einen Zeitraum von zehn Jahren ausgewertet.

Das Ergebnis: Knapp ein Viertel der untersuchten Windräder hat einen Kapazitätsfaktor von weniger als 20%. Was genau das bedeutet, steht am Ende des Artikels.

Überlebensfähig sind solche Anlagen nur dank des deutschen Fördersystems, das auch schlechte Standorte belohnt.

Lediglich 15% der Anlagen haben eine geschätzte Auslastung von mehr als 30%. Nur zwei davon befinden sich in Süddeutschland.

Weil Windräder wegen Lärm- und Umweltschutz-Vorschriften oft abgeschaltet werden oder langsamer laufen müssen, dürfte der Anteil real noch geringer sein.

83% dieser gut ausgelasteten Windräder befinden sich im äussersten Norden. Dort bläst der Wind auch stärker und konstanter als im Süden.

Doch geeignete Standorte in Küstennähe sind begrenzt und der Strombedarf der deutschen Industrie riesig.

Am meisten Strom wird im Ruhrgebiet und in den südlichsten Bundesländern verbraucht.

Bayern und Baden-Württemberg benötigen zusammen mit dem nahen Chemie-Standort Ludwigshafen fast drei Mal so viel Strom wie alle fünf norddeutschen Bundesländer.

Deshalb werden nun riesige Stromtrassen gebaut. Sie sollen den Strom dorthin transportieren, wo er tatsächlich gebraucht wird.

Doch dem grün geführten Wirtschaftsministerium reicht das nicht. Auch im windarmen und dicht besiedelten Süden sollen jetzt noch mehr, noch grössere und höhere Anlagen entstehen.

Wie unterschiedlich die Anlagen in Deutschland abschneiden, zeigt die Zahl der Turbinen sowie deren Auslastung nach Bundesland.

In Deutschlands nördlichstem Bundesland Schleswig-Holstein liegt die Auslastung im Schnitt bei 31%, im windarmen Baden-Württemberg bei nur 17%. Dort gibt es auch deutlich weniger Anlagen als im Norden. Im Bundesdurchschnitt beträgt die Auslastung 24%.

Trotz dieser gewaltigen Unterschiede müssen bis Ende 2023 alle Bundesländer 2% ihrer Fläche für Windkraft reservieren. Ob sich für die Flächen auch Investoren finden, ist fraglich.

Denn bei den Ausschreibungen um Fördergelder für neue Windkraftprojekte fanden sich zuletzt immer seltener Bieter. Ausgerechnet im Süden, wo die Stromlücke am grössten ist, will kaum jemand investieren.

Gemessen an der unbesiedelten Fläche des jeweiligen Bundeslandes gingen im Jahr 2022 die mit Abstand meisten neuen Anlagen an ertragreichen Standorten in Schleswig-Holstein in Betrieb.

Die Zurückhaltung hat viele Gründe. Einer davon ist der geringe Ertrag im Süden. Bei vielen Windparks liegt er dort weit unter Plan.

Zum Beispiel beim Windpark Nordschwarzwald. Zehn V90- und vier V80-Rotoren der dänischen Firma Vestas drehen sich dort kilometerweit sichtbar auf knapp 900 Metern Höhe.

Die Anlage galt als Leuchtturmprojekt im damals noch CDU-regierten Baden-Württemberg. Eine mittlere Auslastung von 30% versprachen die Projektentwickler damals.

Die Realität: Zwischen 2007 und 2010 lag die Auslastung bei insgesamt 17% – das zeigen Daten, die den «Stuttgarter Nachrichten» vorliegen. Auch laut NZZ-Berechnung schneidet die V80 im Zehn-Jahres-Mittel mit 16% katastrophal ab. Selbst die V90 kommt nur auf 21%.

Dubios ist auch der Betreiber der Anlage. Weder eine Telefonnummer noch eine E-Mail-Adresse existiert von der Firma. Laut Geschäftsbericht macht sie seit Jahren einen Verlust in zweistelliger Millionenhöhe.

Aber selbst seriös kalkulierende Betreiber klagen. Etwa über Waldschnepfen, Fledermäuse und Schwarzstörche. Die lassen ihren Ertrag im windarmen Süden noch weiter sinken.

Zum Beispiel in Reichertshüll, einem der grössten Wald-Windparks Bayerns. Elf moderne Anlagen der Firma Nordex gingen dort nach einem langen Genehmigungsverfahren im Jahr 2017 ans Netz: mit hohen Türmen und grossen Rotoren. Eigentlich perfekt für Schwachwind-Standorte.

Der Windpark erreicht daher als einer der wenigen im Süden eine Auslastung von mehr als 25%. Zumindest theoretisch. Denn die komplexe Topografie im Wald und Drosselungen infolge von Lärm- und Artenschutzauflagen kann die Simulation nur bedingt berücksichtigen.

Die Folge: Real liege die Auslastung bei «deutlich unter 20%». Konkrete Zahlen nennt der Schweizer Investor nicht. Aber klar ist: Nicht nur die Topografie, auch der Artenschutz bremst die Windkraft aus.

Die Grünen wollen den Schutz bedrohter Vogelarten daher nun deutlich einschränken. Auch die Anlagen selbst sollen noch höher und grösser werden, damit Windkraft im Süden rentabel wird.

Wie sehr sich solche Faktoren auf die Auslastung auswirken, zeigt ein Blick auf Anlagen, die vor dem Jahr 2000 gebaut wurden. Damals war der Rotor meistens auf etwa 60 Metern Höhe angebracht und vergleichsweise klein.

Entsprechend gering bleibt die durchschnittliche Auslastung: Sie liegt gerade einmal bei 21%.

Bei den Anlagen, die seit 2015 gebaut wurden, haben sich Turmhöhe und Rotordurchmesser mehr als verdoppelt. Auch die Auslastung ist mit 29% deutlich höher. Je mehr Strom Windräder erzeugen, desto mehr prägen sie allerdings auch das Landschaftsbild.

Doch das ist nicht das einzige Problem: In Süddeutschland standen unlängst drei Anlagen der Firma Enercon kurz nach deren Inbetriebnahme schon wieder still, nachdem Schäden an den riesigen Rotoren entdeckt worden waren. In zwei weiteren Windparks waren zuvor die gleichen Enercon-Turbinen bei einem Sturm zerfetzt worden.

Hinzu kommt, dass Forscher für einzelne Greif- und Zugvögel bei steigendem Rotordurchmesser eine deutlich höhere Kollisionsrate nachgewiesen haben. Und wie sich 300-Meter-Kolosse wie im brandenburgischen Schipkau auf die Umwelt auswirken, ist dabei noch gar nicht erforscht.

In der kleinen Gemeinde zwischen Cottbus und Dresden entsteht derzeit das grösste Onshore-Windrad der Welt. Zusammen mit dem Rotor ist es fast doppelt so hoch wie der Kölner Dom. Die Anlage könnte auch Vorbild sein für den weiteren Ausbau in Süddeutschland.

Die Betreiber hoffen auf eine 40% höhere Windausbeute als bei regulären Windkraftanlagen. Noch ist das aber alles Theorie.

Ob die Projektentwickler ihr Versprechen diesmal einlösen, muss sich erst noch zeigen.

Text: Simon Haas.
Datenanalyse: Danijel Beljan, Simon Haas.
Programmierung: Danijel Beljan.
Grafik: Charlotte Eckstein, Danijel Beljan.

Was ist mit dem Begriff Auslastung gemeint?
Die Auslastung bezeichnet den sogenannten Kapazitätsfaktor. Dieser ergibt sich aus der jährlich produzierten Strommenge in Kilowattstunden (kWh) geteilt durch das Produkt aus Nennleistung der Anlage in Kilowatt (kW) und den 8760 Stunden eines Jahres.

Wann ist eine Anlage wirtschaftlich?
Die Auslastung ist ein Faktor, der dabei eine Rolle spielt. Es gibt aber noch weitere: etwa die Art und Höhe der staatlichen Förderung sowie deren Zusammenspiel mit den Preisen am Strommarkt. Denn Deutschland fördert mit dem sogenannten Referenzertragsmodell den Ausbau auch an schlechten Standorten. Laut einer Berechnung des Deutschen Windenergie-Instituts aus dem Jahr 2003 beginnt die Wirtschaftlichkeit grosser Anlagen in Deutschland ab einer Auslastung von 23%. Damals erhielten die Betreiber allerdings eine sehr hohe feste Einspeisevergütung vom Staat. Mit dem heutigen Marktprämienmodell hält der Leiter des Stuttgarter Lehrstuhls für Windenergie, Po Wen Cheng, einen Richtwert von etwa 30% für realistisch. Projektentwickler von Windparks wollten sich dazu auf NZZ-Anfrage nicht äussern. (Anm. d. Red, 8. 11. 2022: In einer früheren Version des Artikels war der Zusammenhang zwischen Auslastung und Wirtschaftlichkeit missverständlich formuliert.)

Wie wurde die Auslastung der Anlagen berechnet?
Zunächst hat die NZZ die über einen Zeitraum von zehn Jahren stündlich produzierte Strommenge von 18 000 Onshore-Turbinen mithilfe der Programmierschnittstelle des Online-Tools Renewables.ninja simuliert. Anschliessend wurde der Kapazitätsfaktor anhand der Nennleistung der Turbinen berechnet. Renewables.ninja basiert auf einem Modell von Stefan Pfenninger von der TU Delft und Iain Staffell vom Imperial College London. Grundlage der Simulation der durchschnittlich produzierten Strommenge sind Wetterdaten der Nasa aus den Jahren 2011 bis einschliesslich 2020.

Wie präzise ist die von der NZZ berechnete Auslastung?
Die mittlere Abweichung (RMSE) der modellierten Auslastung von der tatsächlichen Auslastung liegt im Zehn-Jahres-Mittel bei drei Prozentpunkten. In der Regel überschätzt das Modell die Auslastung leicht, sprich: Real ist die Auslastung der meisten Windräder noch schlechter. Das ist insofern plausibel, als in der Simulation Abschaltungen und Drosselungen wegen Vereisungen, Schattenwurfs oder Lärm- und Umweltschutzauflagen nicht berücksichtigt werden; diese wirken sich negativ auf die reale Auslastung aus. Für den Vergleich hat die NZZ die jährlich produzierten Strommengen angefragt von insgesamt zehn unterschiedlich grossen und in ganz Deutschland verteilten Windparks, bei denen der kommunale Betreiber auskunftspflichtig war. Unterschätzt wurden im Modell Standorte, an denen einzelne Windräder auf einem Hügel in einer sonst flachen Landschaft stehen, etwa vor Stuttgart oder in München. Diese Windräder wurden aus dem Datensatz entfernt.

Warum werden auf der Karte nicht alle Windräder angezeigt?
Die NZZ-Berechnung beruht auf einem Datensatz der Bundesnetzagentur. Demnach gibt es in Deutschland derzeit rund 28 000 Windkraftanlagen an Land mit einer Nennleistung ab 100 kW. Der Datensatz wurde allerdings häufig fehlerhaft befüllt: zum Beispiel mit inkorrekten geografischen Koordinaten, unpräzisen Angaben zum Turbinentyp oder mit Rotordurchmessern, die nicht zum angegebenen Turbinentyp passen. Hinzu kommt, dass in dem von der NZZ verwendeten Modell technische Daten für einige Turbinentypen fehlen. Das alles führte dazu, dass nach der Datenbereinigung noch 18 000 der insgesamt 28 000 Anlagen übrig blieben. Demnach sind zwei Drittel der grösseren Onshore-Anlagen im Datensatz enthalten.

Warum ist im Text von einzelnen Turbinen die Rede und nicht von Windparks?
Der NZZ-Algorithmus berücksichtigt keine Windparks, sondern bekannte Turbinentypen: mit der gleichen Turmhöhe und dem gleichen Rotordurchmesser an einem ähnlichen Standort – unabhängig vom Windparkbetreiber. Daher kann in der Regel keine Aussage über Windparks getroffen werden, da diese häufig aus unterschiedlichen Turbinentypen bestehen, deren technische Daten unter Umständen nicht im Modell hinterlegt sind.

Wo finde ich «echte» Zahlen zur Auslastung der Windräder in Deutschland?
Die entsprechenden Zahlen stellen die vier Übertragungsnetzbetreiber online bereit. Allerdings nur für die vergangenen zwei Jahre und nur für öffentlich eingespeisten Strom. Auch die Aufbereitung der Daten ist zum Teil uneinheitlich. Zudem ist zunächst eine Verknüpfung der «Bewegungsdaten» mit den «Anlagenstammdaten» nötig.

[eLender]

Hihi, der Ganteför hat hier mitgelesen und sieht sich genötigt, Stellung zu beziehen 

Gut, es war anders: der Prof. Quatschnik (oder so ähnlich) hat den Ganteför voll krass in einem Video gedisst. Jetzt hat der Ganteför voll krass zurückgedisst. Boa ey, voll der krasse Battle

Bin ich ein KLIMASKEPTIKER? (Prof. Quaschning und Wikipedia) | #62 Energie und Klima
In seiner "Faktencheck" genannten Reaktion auf das Video "Ist Wind eine unerschöpfliche Energiequelle?" (  • Ist WIND eine une...  ) hat @VolkerQuaschning  einerseits den ein oder anderen Fehler gefunden (Danke!), zum zweiten eine Gegenmeinung vertreten (in Ordnung) und zum dritten die Absichten und die Seriosität von Prof. Ganteför in Frage gestellt. Dies unter anderem mit Hinweis auf den Wikipedia-Eintrag, der eine Nähe zum Ölkonzern Exxon und klimaskeptische Haltungen suggeriert. Hier folgt nun die inhaltliche und sachliche Stellungnahme zu seinem Video

Gut, ob der Wind jetzt eine endlich Ressource ist (welche ist das nicht?) ist wohl eher eine Frage der technischen Machbarkeit. Das Vid dazu habe ich mir aber noch nicht angesehen.