Aktuell: Wochenend-Magazin FR7 | FR-Recherche: Medikamententests an Heimkindern | Türkei | Flüchtlinge in Deutschland und Europa | US-Wahl
Möchten Sie zur mobilen Ansicht wechseln?
Ja Nein

Wissen
Nachrichten aus Wissenschaft und Bildung

04. Februar 2016

Windkraft: Weltmeister in Sachen Effizienz

 Von Susanne Götze und Susanne Schwarz
Turm und Rotornabe der Windräder bestehen aus Stahl.  Foto: dpa

Die Energiebilanz der Windkraftanlagen vom Bau bis zum Schrottplatz ist positiv. Die meiste Energie und die meisten Emissionen entfallen auf die Herstellung der Anlage, der Betrieb macht nur einen verschwindend geringen Anteil an der Gesamtbilanz aus.

Drucken per Mail

Windkraftgegner argumentieren gern damit, dass der Strom aus Windenergie in der Gesamtbilanz weder Brennstoffe, Schadstoffe, noch CO2 oder Ressourcen einspare. Schließlich bestehen sie zu einem Großteil aus Stahl, der in der Herstellung sehr energieaufwendig ist. Die Stahlproduktion für die unterschiedlichen Teile des Windrades wie den Turm und die Rotornabe ist tatsächlich unvermeidbar. Doch zeigen sogenannte Lebenszyklusanalysen, dass die Einsparungen, die durch Windräder erreicht werden, ihre Gesamtenergiebilanz sehr gut aussehen lassen.

„Windräder sind ressourceneffizient, energetisch gesehen amortisieren sie sich innerhalb weniger Monate“, sagt Manuel Weber vom Zentrum Ressourceneffizienz des Ingenieursverbandes VDI. Es geht um den Zeitpunkt, an dem die Anlagen so viel Strom produziert haben, dass der Energieverbrauch für Herstellung, Betrieb und Versorgung wieder ausgeglichen ist: Bei einer Windkraftanlage, etwa im Offshorepark Alpha Ventus vor der Nordseeküste, liegt er bei neun bis zwölf Monaten – je nachdem, wie viele Volllaststunden es gab.

Dabei braucht man für die Windanlagen auf See sogar besonders viele Materialien, da zum einen ein extra Fundament nötig ist und zum anderen Logistik und Netzanschluss komplex sind. „An Land haben Windräder eine noch kürzere Amortisationspanne“, erklärt Weber. Insgesamt lohnt sich aber beides, denn über die Dauer ihres Betriebes verbrauchen sie kaum Energie. „Fossilen Kraftwerken muss man Brennstoffe zuführen, um Energie gewinnen zu können. Bei Windenergieanlagen entfällt so etwas komplett.“

Je nach Standort und Effizienz des Windrads reicht laut einer Untersuchung der Oregon State University von 2014 mittlerweile sogar gerade mal ein halbes Jahr aus, um die vor allem durch den Stahl bedingte negative Emissionsbilanz wieder umzukehren. Die meiste Energie und die meisten Emissionen entfallen dabei auf die Herstellung der Anlage, der Betrieb macht dagegen nur einen verschwindend geringen Anteil an der Gesamtbilanz aus.

Vergleicht man diese Emissionsbilanz mit einem Kohlekraftwerk, sprechen die Zahlen eine sehr deutliche Sprache. Während beim Windrad laut einer Studie des Öko-Instituts von 2012 nur knapp acht Gramm CO2 pro Kilowattstunde entstehen, sind es beim Steinkohlekraftwerk rund 900 Gramm, Braunkohlekraftwerke kommen sogar auf bis zu 1200 Gramm. Dabei schließen die Emissionen der fossilen Kraftwerke nicht einmal den Bau, den Rückbau oder die Schäden in der Landschaft ein, die der Kohleabbau hinterlässt, sondern nur den laufenden Betrieb. Rechnet man die externen Kosten – Luftverschmutzung, Klimaschäden, Renaturierung – mit ein, kostet ein Kohlekraftwerk die Allgemeinheit pro Kilowattstunde über 40-mal so viel wie eine Windanlage – ist also total ineffizient. Ganz zu schweigen von der Klimabilanz für die Errichtung und den Rückbau von Kohle- oder gar Tagebauen oder Atomkraftwerken.

Noch besser wird die Energiebilanz der Windräder, wenn sie recycelt werden, sobald sie ausgedient haben. „Die Windenergiebranche ist noch relativ jung, der Recycling-Bedarf ist deshalb noch nicht so groß, weil der Großteil der Anlagen noch in Betrieb ist“, sagt Weber. Laut Umweltbundesamt wurden im vergangenen Jahr 190 Windkraftanlagen mit einem Durchschnittsalter von 16 Jahren stillgelegt oder durch neue, effizientere Anlagen ausgetauscht. Insgesamt haben die Anlagen eine Lebenszeit von mindestens 20 Jahren.

Windräder bestehen zu über Dreiviertel aus Stahl – der fast ohne Qualitätsverlust wiederverwertet werden kann. Auch für Beton – der Hauptbestandteil der Windanlagen – gibt es ein zweites Leben, häufig allerdings in schlechterer Qualität. Er endet nach der Nutzung im Windrad oft als Straßenschotter. Im Prinzip liegt das Recycling-Potenzial aber viel höher. Ein ausgedientes Windrad kann zu 90 Prozent wiederverwendet werden, schätzen Weber und seine Kollegen.

„Noch nicht vollständig geklärt ist das Recycling momentan bei den Rotorblättern, da es sich um sogenannte Faserverbundwerkstoffe handelt“, sagt Weber. Es werden Stützkonstruktionen aus Metall oder Holz verwendet, fest damit verbunden sind aber auch glasfaserverstärkte Kunststoffe. Was im Betrieb der Windräder essentiell ist – nämlich dass das Material Wind und Wetter über Jahrzehnte aushält –, wird bei der Entsorgung zum Verhängnis. Momentan werden die Bauteile deshalb vor allem meist einfach verbrannt. Angesichts der Ressourcenknappheit soll das in Zukunft vermieden werden. „Die Forschung sitzt daran, wie die Materialien wieder getrennt werden und dann sinnvoll wiederverwertet werden können“, sagt Weber.

Noch gibt es keine Standardprozedur für die Entsorgung von Windrädern. Die Verantwortung der Beteiligten in der Wertschöpfungskette ist noch nicht geklärt, Eigentümer der Anlagen stimmen sich mit den Herstellern ab. Nach Abrissgenehmigung wird die Entsorgung ausgeschrieben – das bloße Wegschmeißen ist allerdings oft billiger als das Trennen und Recycling der Materialien. Wenn in 20 Jahren tausende Windräder ausgetauscht werden müssen, könnte das Komplett-Recycling der Anlagen bis dahin Standard sein. „Die Problematik des Recyclings wird sich lösen lassen“, ist sich Weber sicher.

Susanne Götze und Susanne Schwarz sind Journalistinnen beim Online-Magazin klimaretter.info, mit dem die Frankfurter Rundschau die Berichterstattung zu den Themen Klima und Umwelt intensiviert.

[ Hat Ihnen der Artikel gefallen? Dann bestellen Sie gleich hier 4 Wochen lang die neue digitale FR für nur 5,90€. ]

Zur Homepage

Anzeige

comments powered by Disqus

Anzeige

Ressort

Nachrichten aus Wissenschaft und Forschung.

Gesundheitsgefahr

Pflanzengift in Kräutertee nachgewiesen

Als gesundheitlich bedenklich wurden bei einer Laboranalyse vier von sechs Pfefferminz- und Kräutertees eingestuft.

Bei einer Laboranalyse im Auftrag des NDR wurden in einer Stichprobe in vier von sechs Pfefferminz- und Kräutertees sogenannte Pyrrolizidinalkaloide entdeckt. Diese sollen krebserregend sein und auch Leberschäden verursachen.  Mehr...

Nordsee und Ostsee

Plastikmüll in Speisefischen

Auch der Kabeljau gehört zu den belasteten Arten.

Wissenschaftler finden in Speisefischen aus der Nord- und Ostsee Reste von Plastikmüll. Für Fischkonsumenten hat das nach Angaben des Studienleiters "wahrscheinlich keinerlei Auswirkungen". Mehr...

Videonachrichten Wissen
Schutz der Ozonschicht
Das Nasa-Satellitenfoto dokumentiert die Größe des Ozonlochs über der Arktis im Winter 1999/2000. Je dunkler das Blau, desto dünner die Ozonschicht.

Was ist Ozon? Wofür ist Ozon wichtig? Und wie groß ist derzeit das Ozonloch? Antworten auf diese und weitere Fragen gibt es hier.

Anzeige

Spezial
Kindermund tut Wahrheit kund (FR vom 22. November 2011)

Zeichen für den Klimawandel: Erderwärmung, saure Meere, Treibhauseffekt, Ozonloch, Wetterkapriolen und Naturkatastrophen.

Quiz

Wie tief erwärmen sich die Meere - welche Tierart hat nichts zu fressen durch Treibhausgase? Testen Sie Ihr Wissen im FR-Quiz.