Windräder entwickeln sich derzeit zu Giganten, die teilweise über 200 Meter hoch sind. Auf diese Weise versuchen die Ingenieure, auch noch Wind zu ernten, wenn eigentlich nur laue Lüftchen wehen.
Stuttgart - Noch thront nahe Reutlingen die Burg Lichtenstein wie ein einsamer Herrscher auf den Höhen der Alb. Das könnte sich ändern. In der Umgebung plant eine Windkraftfirma den Bau von fünf Windrädern, die mit einer Höhe von rund 200 Metern die Burg glatt in den Schatten stellen könnten. Zumindest ist es das, was Kritiker in den umliegenden Ortschaften fürchten.
Tatsächlich werden Windkraftanlagen heute immer größer. Turmhöhen von um die 140 Meter seien in einigen Gebieten bereits Standard, heißt es vom Hamburger Windradbauer Nordex. Bis zur Rotorspitze erreichten manche Anlagen mitunter mehr als 200 Meter Höhe. Und vieles spricht dafür, dass das noch nicht das Ende der Fahnenstange ist. Der Grund: Die Windgeschwindigkeiten sind weit über dem Boden meist deutlich höher als in Bodennähe, die Energieernte daher deutlich größer.
Außerdem wurden Windräder früher fast ausschließlich auf Äckern errichtet, wandern heute aber zusehends in die Wälder ab – störrische Anwohner gibt es dort nicht. Um nicht mit den Wipfeln der Bäume zu kollidieren, müssen die Wald-Windräder viel höher hinaus. Um im Süden Deutschlands überhaupt noch Windräder errichten zu können, müsse man die Rotoren „nach oben schieben“, sagt etwa Markus Altenschulte vom Siemens-Konkurrenten und Windradbauer General Electric (GE).
Weil Windräder früher viel öfter in windreichen Gegenden errichtet werden konnten, kamen die Anlagen mit relativ kleinen Rotoren aus. Heutige Anlagen müssen den Wind dagegen buchstäblich einfangen, um überhaupt anlaufen zu können. Als Folge sind viel größere Rotorblätter nötig. Den Rotoren komme eine „ganz neue Bedeutung zu“, sagt Johannes Schiel, Windenergie-Fachmann beim Maschinenbauverband VDMA. Kurz gesagt würden die Anlagenblätter immer länger – und damit auch die Türme der Anlagen. Um dem mauen Wind nicht zu viel Widerstand zu bieten, gebe es zudem den Trend, die Anlagenleistung nicht im gleichen Verhältnis zur Größe mitwachsen zu lassen. Sie würden „höher, aber verhältnismäßig schwächer“, sagt Schiel.
Durchmesser des Rotors: stattliche 117 Meter
Nordex aus Hamburg ist einer der Pioniere dieser neuen Gattung der Schwachwindanlagen weltweit. 2012 brachte man als erstes Unternehmen ein entsprechendes Windrad auf den Markt. Durchmesser des Rotors: stattliche 117 Meter. Das Nachfolgemodell, das seit diesem Frühjahr verkauft wird, kommt schon auf 131 Meter. Der deutsche Platzhirsch Enercon ist mit einer 126-Meter-Anlage ziemlich erfolgreich. Und die Entwicklung geht weiter. Um im Geschäft zu bleiben, seien fast alle zwei Jahre neue Maschinen nötig, sagt Nordex-Sprecher Kayser. Das niederländische Unternehmen Lagerwey ist derzeit dabei, die Rotorenspanne auf 136 Meter nach oben zu schrauben. Und Siemens sowie das indische Unternehmen Senvion testen gerade Rotoren, deren Durchmesser die 150-Meter-Marke deutlich durchbrechen. Allerdings sind dies Anlagen für den Einsatz auf hoher See konzipiert.
Der Vorteil der langen Kerle unter den Windrädern liegt weniger in deren purer Anlagenleistung als vielmehr in einer erheblichen Steigerung der Zeitspanne, in der sie überhaupt Strom liefern. Brachte man es früher an guten Standorten im Binnenland auf grade mal 2000 Volllaststunden pro Jahr – ein Jahr hat 8760 Stunden –, streben die Ingenieure mit der neuen Anlagengeneration den doppelten Wert an. Im Binnenland sei man „derzeit auf dem Weg zu 4000 Volllaststunden“, sagt Altenschulte von GE – ein Wert, der früher nur von Anlagen direkt an den Küsten oder auf offener See erreicht wurde. Auch die Energieausbeute steige so übers Jahr gesehen.
In der Energiebranche als launisch verschrien
Den Anlagenbauern gelingt es dadurch zusehends, eine der größten Schwachstellen der Windenergie auszubügeln. Windstrom ist in der Energiebranche als launisch verschrien – weil die Anlagen recht sprunghaft Energie abgeben und daher immer wieder für Chaos in der deutschen Stromversorgung sorgen. Durch die hoch effizienten Schwachwindanlagen mit ihren langen Laufzeiten wird dieser Makel zusehends ausgebügelt. Die Branche fordert daher, die staatlichen Vergütungen zu erhöhen, wenn Windräder besonders systemfreundlich laufen und ihre Leistung gleichmäßig abgeben.
Im Moment geschieht allerdings eher das Gegenteil. Aufgrund neuer Förderregeln rechnet die Windbranche mit jährlich um bis zu fünf Prozent sinkenden Vergütungen für den Windstrom. Durch bessere Standorte kann dieser Nachteil fast nicht mehr ausgeglichen werden – die windreichen Flecken sind fast alle belegt. Daher lastet der Druck, Windkraft in Deutschland auch weiterhin flächendeckend zu ermöglichen, auf den Anlagenbauern. Die Hersteller optimierten ihre Anlagen permanent, um einen höheren Energieertrag herauszukitzeln, heißt es von GE. Der Druck nehme zu.
Das enge Korsett, das die staatliche Förderpolitik der Windbranche anlegt, hat aber auch ihr Gutes. Vor allem hat sie die Innovationsfähigkeit der Hersteller neu entfacht. Nordex, das einst arg darniederlag, hat mit seinen neuen Schwachwind-Riesen seinen Marktanteil in Deutschland in den vergangenen Jahren fast verdreifacht. Deutsche Hersteller, denen speziell die Asien-Konkurrenz zeitweise bedenklich auf die Pelle rückte, sind bei hoch effizienten Anlagen mittlerweile wieder vorne. „Große Sprünge“, heißt es aus der Branche, würden im Moment aber immer schwerer.