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07.05.2018 | Windenergie ist für Axpo ein wichtiger Zukunftsmarkt
Mehr als ein laues Lüftchen
Axpo ist die grösste Schweizer Produzentin von erneuerbaren Energien. Schweizerische Wasserkraft, Biomasse aber auch Windenergie an den besten Standorten Europas: Bei Axpo hat die nachhaltige Energiezukunft schon begonnen.
Windenergie ist eine regenerative Energiequelle. Die Windkraftanlage entzieht dem Wind über einen Rotor kinetische Energie. Der Rotor treibt einen Generator an, der den Strom erzeugt (siehe Box).
Unter den erneuerbaren Energien ist die Windenergie eine der wettbewerbsfähigsten Technologien. Sie ist weltweit verfügbar, klimafreundlich/erzeugt kein CO2, technisch weit entwickelt, und in der Produktion eher kostengünstig.
Zudem fallen rund 65 Prozent der Produktion einer Windanlage durchschnittlich im Winterhalbjahr an - also dann, wenn die Nachfrage nach Strom hoch ist. Windenergie spielt deshalb eine wichtige Rolle in der Energiepolitik und den Energiestrategien vieler Staaten. Sie hat allerdings auch Nachteile (fluktuierendes, nicht planbares Angebot, Veränderungen des Landschaftsbildes, Auswirkungen auf die Vogel- und Tierwelt).
China liegt vorne
Die Windenergie ist - auch aufgrund von staatlichen Förderprogrammen - international auf Erfolgskurs. Weltweit produzieren weit über 400'000 grosse Windenergieanlagen erneuerbar Strom. 2016 betrug der Anteil der Windenergie laut Global Wind Energy Council über 3 % des gesamten weltweiten Stromverbrauchs. Die installierte Leistung beitrug 486'000 MW. Windenergie wird in 103 Ländern (inkl. der Antarktis) kommerziell genutzt. Führend dabei sind China, die USA, Deutschland, Indien, Spanien und England.
Schweiz: Kein typisches Windland
Obwohl die Schweiz kein typisches Windland ist, kann an vereinzelten Standorten der Bau einer Windkraftanlage interessant sein. Diese liefert zwar keine planbare Energie, dennoch lassen sich mit modernen Anlagen relativ grosse Strommengen zu wirtschaftlichen Preisen generieren. Zudem wird die Investition in Windkraft in der Schweiz mit maximal 21 Rappen/kWh aus der kostendeckenden Einspeisevergütung (KEV) gefördert. Für Windanlagen geeignete Standorte befinden sich auf den Jurahöhen, aber auch in den Voralpen und Alpen und im westlichen Mittelland. Der Windatlas der Schweiz zeigt im Modell, wo und woher in der Schweiz der Wind weht.
Hierzulande stehen derzeit 37 Windenergieanlagen, die 2016 rund 140 GWh Strom produzierten. Der grösste Windpark befindet sich auf dem Mont Croisin im Berner Jura bei St. Imier. Dort wurden 16 Turbinen mit einer Gesamtleistung von 37.2 MW und einer Jahresproduktion von 70 GWh erstellt. Weitere grosse Anlagen gibt es im Rhonetal (VS), bei Entlebuch (LU) und auf dem Gütsch ob Andermatt (UR). Hier gibt’s eine Karte mit allen Windenergieanlagen der Schweiz.
Gemäss Energiestrategie 2050 sollen Windenergieanlagen in der Schweiz bereits 2020 600 GWh Strom liefern und 2050 sollen es 4000 GWh – also rund vierzigmal mehr als heute – sein. Doch, so schreibt der Verband Schweizerischer Elektrizitätsunternehmen in einer Stellungnahme: "Aufgrund der wenigen wirtschaftlich attraktiven Standorte sowie der Konflikte mit dem Natur- und Landschaftsschutz ist es fraglich, wie viel von diesem Potenzial wirklich ausgeschöpft werden kann." Andere Schätzungen gehen deshalb lediglich von einem Windpotenzial von 1000 bis 2000 GWh aus.
Wo Axpo Wind macht
Auch Axpo engagiert sich im Wachstumsmarkt Wind. Allerdings gibt es für sinnvolle Windprojekte in der Schweiz zwei hauptsächliche Herausforderungen, sagt Christoph Sutter, Leiter Divison Neue Energie bei Axpo. Zum einen gebe es wenige Standorte, mit guten Windverhältnissen und guter Erreichbarkeit, wobei windexponierte Bergkämme oft nicht darunter fallen. Zum anderen seien die Bewilligungsverfahren sehr langfädig und die Erfolgschancen oft schlecht abschätzbar. "Obwohl wir in der Schweiz gerne mehr Windprojekte realisieren würden, macht es unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten meistens mehr Sinn, sich auf Standorte in anderen Ländern, etwa in Deutschland und Frankreich, zu konzentrieren."
Hier geht es zur interaktiven Windkarte. (Folgende Karten auswählen: Unter "Large-scale Wind Forcing": MERRA 100m/Unter "High resolution wind speed": Aggregated mean 100m)
Entsprechend sieht auch das aktuelle Engagement von Axpo aus. So gehören in Deutschland Windparks mit einer installierten Leistung von 188 MW, in Frankreich mit 151 MW und in Spanien mit 15 MW (Park La Penuca) zum Axpo Portfolio.
Gut auf Kurs
Seit Sommer 2015 gehört auch die Volkswind als 100%-Tochter zu Axpo. Das deutsche Unternehmen hat in Frankreich und Deutschland bereits über 60 Windenergieanlagen mit 700 MW erstellt und weitere Anlagen mit einer Leistung von 4000 MW befinden sich in der Entwicklung. Damit ist Axpo im Bereich Windenergie gut auf Kurs. Denn dank Volkswind hat Axpo sich auch weitere Optionen im Bereich Windenergie eröffnet. Dazu Christoph Sutter: "Dank Volkswind haben wir uns auf einem Markt etabliert, in dem wir bis dato nicht präsent waren und der uns die Möglichkeit gibt, eine höhere Wertschöpfung aus dem Geschäft mit erneuerbaren Energien zu erzielen." Neben dem Betrieb der Anlagen und der Stromvermarktung gehören auch die Entwicklung, Bau und der Verkauf von Windparks sowie deren Management zum Axpo Geschäftsmodell.
Im Bereich erneuerbare Energien ist Axpo zudem als Stromhändler aktiv. Mit einem Volumen von 14‘000 MW (Spotmarkt, Origination und Portfolio Management) – meist handelt es sich dabei um Windenergie – gehört das Unternehmen in Europa zu einem der grössten Händler im Bereich der Erneuerbaren.
CKW engagiert sich
In der Schweiz engagiert sich die Axpo-Tochter CKW im Windgeschäft. Auf der Anhöhe Lutersarni (Entlebuch) betreibt sie seit Sommer 2013 eine Windenergieanlage mit einer Bruttoleistung von 2,3 MW. Sie ist mit 120 Metern etwa gleich hoch wie der Prime Tower in Zürich und produziert jährlich Strom für umgerechnet 600 Vier-Personen-Haushalte (rund 2,5 Mio. kWh).
Windkraft: Darum geht‘s
Windenergieanlagen machen sich die kinetische Energie der anströmenden Luft zu Nutze. Moderne Windkraftwerke bestehen aus dem Mast, der Gondel mit den maschinellen Einrichtungen und dem Rotor mit meist drei Rotorblättern. Sie beginnen ab einer Windgeschwindigkeit von 2 Metern pro Sekunde (m/s) zu rotieren. Ab 4 m/s produziert ein Windkraftwerk Strom. Die maximale Leistung wird bei 12 bis 15 m/s erreicht. Bei Sturm wird das Windrad in der Regel abgestellt, um Schäden zu vermeiden. Die Spitzen der Rotorblätter können Geschwindigkeiten über 200 km/h erreichen. Die Stromproduktion ist abhängig von der Windgeschwindigkeit (Stromproduktion proportional zur dritten Potenz der Windgeschwindigkeit). Bei einer Verdoppelung der Windgeschwindigkeit wird 23, also 8x mehr Energie produziert.
Die Technik der Windkraftanlagen ist relativ ausgereift. Verbesserungsmöglichkeiten bestehen vor allem noch in den Bereichen kostengünstiges Design, Fertigungstechnik, Gesamtwirkungsgrad sowie im Bereich der Betriebs- und Instandhaltungskonzepte, was zu sinkenden Produktionskosten führt. Die Lebensdauer einer Anlage liegt zwischen 20 und 25 Jahren. Danach kann die Anlage repowert (Ersatz durch modernere und leistungsfähigere Anlage) oder rückgebaut werden. Eine durchschnittliche Windanlage besteht in der Masse zu 60-65 % aus Beton, zu 30-35 % aus Stahl und zu 2-3 % aus Verbundwerkstoffen (etwa glasfaserverstärkten Kunststoffen) und zu weniger als 1 % aus Kupfer.
Eine Windenergieanlage erzeugt während ihrer Laufzeit etwa 40x so viel Energie, wie für Herstellung, Betrieb und Entsorgung benötigt wird. Die Leistung einzelner Windanlagen ist in den letzten 25 Jahren stark gestiegen. Onshore (auf dem Land) von 0,5 MW auf bis 7 MW. Heute sind bei Neuanlagen oft 2-3 MW Leistung üblich. Die Wahl der Leistungsgrösse und die Turmhöhe der Anlage richten sich hauptsächlich nach den lokalen Windverhältnissen. Offshore (auf dem Meer) leisten die Anlagen 5 bis 7 MW. Der bisher leistungsstärkste Windkraftanlagentyp ist die MHI Vestas V164 mit einer Nennleistung von 9 MW.
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