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22.07.2011 .
Windenergie
Mit Riesen-Flügeln auf der Jagd nach Energie
Mit leichteren Rohstoffen können in Zukunft größere Windräder gebaut werden. Damit könnte Windenergie auch auf dem Festland und somit im Südwesten Deutschlands rentabel werden.
Ein Spezialkran hievt den Rotor des Windrads zur Montage nach oben.
Bilder: dpa Die Windenergie auf dem Festland könnte viel mehr Strom erzeugen, als bisher vermutet: 65 Prozent des deutschen Bruttostromverbrauchs hätten im Jahr 2010 gedeckt werden können, wenn Windräder sich auf ganzen zwei Prozent der Landfläche gedreht hätten. Im Auftrag des Bundesverbandes Windenergie haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Windenergie und Energiesystemtechnik in Kassel das ausgerechnet. Sowohl die Flächen wie auch die Technik sind vorhanden, um solche theoretischen Studien in die Realität umzusetzen: Immerhin eignen sich acht Prozent von Deutschlands Fläche für Windenergieparks, wenn die Rotorblätter sich nicht über Wäldern und Schutzgebieten drehen sollen und die vorgeschriebenen Abstände zu Siedlungen und Verkehrswegen eingehalten werden.
In diesen Gebieten sollten dann Anlagen stehen, die sich kaum von den heutigen Windparks unterscheiden. Nur die Türme dürften mit mehr als 100 Metern höher und die Rotorblätter länger sein. Solche Anlagen rentieren sich dann auch in den Mittelgebirgen im Süden Deutschlands, während sich die Windmühlen bisher vor allem an den Küsten und in der Tiefebene zwischen der holländischen und der polnischen Grenze drehen.
„Deutsche Hersteller haben wirtschaftliche Anlagen für das Binnenland bereits entwickelt“, erklärt Alexander Sewohl vom Bundesverband Windenergie in Berlin. Die ersten Prototypen werden bereits installiert und warten mit enormen Leistungszuwächsen auf: Die Anlagen haben deutlich höhere Nennleistungen als ihre Vorgänger. Waren 1987 gerade einmal 50 Kilowatt pro Windrad üblich, lag dieser Wert 1997 bereits bei 600 Kilowatt und übertraf im Jahr 2000 mit mehr als 1000 Kilowatt erstmals die Ein-Megawatt-Marke.
In diesem Jahr bewegt sich der Durchschnittswert an Land bereits bei drei bis 3,5 Megawatt. Anlagen im Meer („offshore“) haben etwa die doppelte Leistung. Während die Entwicklung im Meer weitergeht und bereits an 20-Megawatt-Anlagen geforscht wird, haben die Hersteller für Anlagen an Land („onshore“) einen triftigen Grund, die Nennleistung nicht weiter zu steigern: Dort weht nicht genug Wind, um mit höheren Leistungen Geld zu verdienen.
Die Rechnung dabei ist ganz einfach: Verdoppelt der Hersteller die Leistung, vervielfachen sich die Kosten für die Anlage. Gleichzeitig aber gibt es im Binnenland kaum Standorte, an denen die bereits existierenden Anlagen mit sechs oder sogar 7,5 Megawatt diese Leistung dauerhaft nutzen können. Kurzum rentieren sich solche Anlagen für den Käufer kaum. Daher bieten die Hersteller inzwischen Windräder an, die bei drei oder 3,5 Megawatt Leistung bleiben, aber den Wind besser einfangen als bisherige Anlagen dieser Klasse.
So lang wie ein Fußballfeld
Dazu werden im Prinzip einfach die Rotorblätter länger gemacht. So baut der Windkraftanlagen-Spezialist Nordex in Rostock eine 2,5 Megawatt-Anlage, deren dreiblättrige Rotoren einen Durchmesser von hundert Metern haben – was fast der Länge eines Fußballfeldes entspricht. Dieser Typ ist bereits für das Binnenland mit mittleren Windgeschwindigkeiten ausgelegt. Für Standorte mit weniger Wind ersetzt das Unternehmen die bisher für die Rotorblätter verwendeten Glasfasern durch leichtere Kohlenstoff-Fasern und vergrößert den Durchmesser des Rotors auf 117 Meter. Durch den leichteren Werkstoff können die Rotorblätter deutlich verlängert werden, während ihr Gewicht bei ungefähr elf Tonnen bleibt. Die Gesamtkonstruktion muss daher nicht verstärkt werden. Statt einer Fläche von bisher 7823 Quadratmetern überstreichen die Blätter jetzt aber 10 715 Quadratmeter. Auf dieser größeren Fläche lässt sich auch bei schwacher Luftbewegung mehr Wind einfangen.
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