Windkraft, aber richtig

Windturbinen brauchen beim massiven Ausbau Platz, um möglichst effizient zu sein. Generell kann Fotovoltaik deutlich mehr Strom erzeugen als Windkraft

Damit Deutschland bis zur Mitte des Jahrhunderts klimaneutral ist, sollen regenerative Quellen viel mehr Strom liefern als die heute insgesamt produzierten rund 500 Terawattstunden. Denn dann müssen auch die fossilen Energieträger, die heute noch für die Wärmegewinnung, im Verkehr und in der Industrieproduktion eingesetzt werden, mithilfe von Strom ersetzt werden. Neben der Frage, wo Fotovoltaik- und Windkraftanlagen gebaut werden dürfen, sollte der Ausbau auch berücksichtigen, welche Leistung die verschiedenen regenerativen Energieformen erbringen können – speziell die Windkraft.

Was die Erneuerbaren leisten können

Um für Deutschlands gesamten Energiebedarf die Leistung von 387 Gigawatt zu erbringen, müssten heutige Fotovoltaikanlagen rund 4,5 Prozent des Bundesgebiets bedecken. Windkraftanlagen könnten in ganz Deutschland maximal 390 Gigawatt leisten. Schon heute liefern Windkraft und Fotovoltaik Strom oft kostengünstiger als Braunkohle.

Viele Turbinen schwächen den Wind

Da Turbinen dem Wind Energie entziehen und einen Windschatten erzeugen, werden sie meist in einem Abstand von vier bis sechs Rotordurchmessern, also etwa 600 bis 800 Metern, errichtet. Dann kann die Energie von oben nachgeliefert werden. Das gilt jedoch nur begrenzt: Je mehr Windräder in einer Region stehen, desto weniger kann die Atmosphäre die Verluste ausgleichen – der Wind wird schwächer. Dieser Effekt dürfte beim geplanten Ausbau an Land in einigen Regionen den Stromertrag reduzieren und wird eine große Rolle für den angestrebten Ausbau in der Nordsee spielen.

Windkraft braucht Platz

Im Jahr 2021 waren an Land Windkraftanlagen mit 56 Gigawatt Nennleistung installiert, 2050 könnten es 200 Gigawatt sein. Wie Forschende des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie berechnet haben, wird der Stromertrag durch Entzug von Windenergie um 8 Prozent reduziert, wenn die Anlagen proportional zur Landesfläche (Szenario A) verteilt werden. Dann würden besonders viele neue Anlagen in den südlichen Bundesländern entstehen. Wenn Turbinen proportional zu den heute vorhandenen Anlagen (Szenario B) errichtet werden, also vor allem in den nördlichen Bundesländern, sinkt der Ertrag um gut 10 Prozent. Das Gebiet, das in der Nordsee für Windkraftanlagen zur Verfügung steht, ist viel kleiner als die Landfläche Deutschlands. Dort soll bis 2050 mit 70 Gigawatt aber ein Drittel der an Land angestrebten Leistung installiert werden. Daher ist dort mit einer Ertragsreduktion von 40 Prozent zu rechnen. Das würde die Kosten der Stromerzeugung dort deutlich erhöhen.