Windenergie

Die Kraft des Win­des sinn­voll nut­zen
Wind­ener­gie wird auch als kine­ti­sche Ener­gie bezeich­net und ist einer der ältes­ten Mög­lich­kei­ten, die Kraft der Natur zur Ener­gie­ge­win­nung zu nut­zen. Schon im Mit­tel­al­ter bau­ten die Men­schen Wind­müh­len, um ihr Getrei­de mah­len zu las­sen. Der Wind wur­de von de Wind­rä­dern auf­ge­nom­men und dreh­te die­se. Die dar­aus ent­ste­hen­de Ener­gie wur­de in das Inne­re der Müh­le umge­lei­tet und trieb den Mahlstein an. Auch in der Schiff­fahrt war der Wind wich­tig, um die Segel­schif­fe vor­an zu trei­ben. Seit den 70iger Jah­ren, im Zuge der welt­wei­ten Ölkri­se wur­den die alter­na­ti­ve Tech­ni­ken zur Ener­gie­ge­win­nung wie­der zuneh­mend wich­ti­ger und inter­es­san­ter und was lag da näher, als sich erneut auf die Wind­kraft zu beru­fen?

Heu­te wer­den kei­ne Wind­müh­len mehr genutzt, sie wur­den durch moder­ne Wind­kraft­an­la­gen ersetzt und es wird mit der Ener­gie des Win­des längst kein Mehl mehr gemah­len, son­dern Strom erzeugt.

Wie ent­steht eigent­lich Wind?
Die Ent­ste­hung von Wind hat nicht nur einen Ursprung, son­dern ist das Ergeb­nis von vie­len atmo­sphä­ri­schen Bedin­gun­gen, die auf der Erde herr­schen. Die Son­ne strahlt auf die Erde, jedoch erwärmt sie die­se dabei nicht gleich­zei­tig, son­dern unter­schied­lich stark. Es gibt kal­te und wär­me Berei­che, eine Schat­ten­sei­te und eine Tages­licht­sei­te, je nach­dem, wie sich die Erde gedreht hat. Auf­grund die­ser ther­mi­schen Unter­schie­de ent­ste­hen Luft­strö­mun­gen, wär­me­re Win­de und käl­te­re Win­de. Die kön­nen unter­schied­lich stark sein, je nach­dem in wel­chem Gebiet der Wind auf­tritt. Im Grun­de genom­men ist es drau­ßen nie­mals Wind­still, denn das wür­de bedeu­ten, dass sich die Luft nicht mehr bewegt. Aus die­sem Grund ist Wind­ener­gie abso­lut effek­tiv, denn die Res­sour­ce Wind ver­siegt nie und kann immer wie­der neu genutzt wer­den.

Der Nut­zen für den welt­wei­ten Ener­gie­be­darf
Die Wind­kraft ist von enor­mer Wich­tig­keit, um den welt­wei­ten Ener­gie­be­darf zu decken. Die renom­mier­te ame­ri­ka­ni­schen Eli­te­uni­ver­si­tät Har­vard fand in einer 2009 durch­ge­führ­ten Stu­die her­aus, dass die welt­weit erzeug­te Wind­ener­gie voll­kom­men aus­rei­chen wür­de, um den kom­plet­ten Bedarf zu decken. Sie wür­de sogar dar­über hin­aus gehen und fünf­mal mehr Ener­gie erzeu­gen kön­nen, als auf dem gesam­ten Glo­bus gebraucht wer­den wür­de. Das Kli­ma stört es nicht, wenn der Wind sozu­sa­gen abge­zweigt wird und einem ande­ren Nut­zen zuge­führt wird, das bestä­tigt eine vom Max-Planck-Insti­tut durch­ge­führ­te Stu­die. Die Wer­te dür­fen aller­dings 38 TW nicht über­schrei­ten. Mit TW wird dabei die mecha­ni­sche Ener­gie ange­ge­ben.

Aller­dings gibt es bei der Wind­kraft ein nicht uner­heb­li­ches Pro­blem. Der Wind ist eine varia­ble Kom­po­nen­te, die sich nicht beein­flus­sen lässt. Zwar kön­nen theo­re­tisch an allen Orten und Kli­ma­zo­nen der Welt Wind­kraft­an­la­gen instal­liert wer­den, jedoch bläst der Wind ja nie gleich stark. An sehr wind­stil­len Tagen, lau­fen die Anla­gen nicht und dem­entspre­chend gäbe es auch kei­nen Strom. Des­halb gel­ten Wind­kraft­an­la­gen als gute Zusatz­lö­sung zur Ener­gie­ge­win­nung aus natür­li­chen Res­sour­cen, müs­sen aber stets durch ande­re Ener­gie­ge­win­nungs­quel­len unter­stützt wer­den. Rund 20 Pro­zent des Öko­stroms wer­den der­zeit in Deutsch­land aus Wind­kraft gewon­nen. Welt­weit hat Chi­na das größ­te Auf­kom­men die­ser Anla­gen, doch auch die USA und ande­re euro­päi­sche Län­der bau­en ihr Netz ste­tig aus.

Stu­die: Wind­kraft aus Euro­pa könn­te welt­wei­ten Ener­gie­be­darf decken

Wis­sen­schaft­ler der Uni­ver­si­tät Aar­hus haben 2019 her­aus­ge­fun­den, dass der welt­wei­te Ener­gie­be­darf allein mit Wind­kraft aus Euro­pa gedeckt wer­den könn­te. Die For­scher nutz­ten ein Geo­in­for­ma­ti­ons­sys­tem, um Daten zu Win­den, Land­schafts­for­men etc. zu bekom­men. Bei der Stu­die ging es um eine rea­lis­ti­sche Ein­schät­zung, wie viel Poten­ti­al in der Wind­kraft steckt.

Daher wur­den bebau­te Flä­chen sowie Flüs­se, Seen und Stra­ßen von der Land­flä­che abge­zo­gen. Glei­ches gilt für Ver­ord­nun­gen. Wenn Wind­rä­der per Gesetz zu Ort­schaf­ten einen Min­dest­ab­stand von einem Kilo­me­ter ein­hal­ten müs­sen, wur­den die­se Zonen eben­falls von der Flä­che abge­zo­gen. Unge­eig­ne­tes Gelän­de wur­de eben­falls nicht mit ein­ge­rech­net.

Am Ende blie­ben 4,9 Mil­lio­nen Qua­drat­ki­lo­me­ter Land­flä­che übrig, die sich für den Bau von Wind­kraft­wer­ken eig­nen. Das sind 46 Pro­zent der gesam­ten Land­flä­che des euro­päi­schen Kon­ti­nents, auf denen knapp 11 Mil­lio­nen Wind­rä­der instal­liert wer­den könn­ten. Dar­aus ergibt sich eine mög­li­che Leis­tung von 52,2 Tera­watt. Das wäre ein Mega­watt pro 16 Euro­pä­er. Das wäre genug Ener­gie, um den Ener­gie­be­darf der gan­zen Welt zu decken. Die­ses Ziel wäre bis 2050 rea­li­sier­bar.

Deutsch­land und wei­te­re Län­der im dicht besie­del­ten West­eu­ro­pa bie­ten rela­tiv weni­ge Flä­chen für den Wind­kraft­aus­bau. Beson­ders viel Poten­ti­al bie­ten Län­der wie Russ­land, Nor­we­gen, die Tür­kei und der Bal­kan.

Aller­dings ist weder der Kli­ma­wan­del noch die welt­wei­te Ener­gie­ver­sor­gung eine rein euro­päi­sche Ange­le­gen­heit, son­dern eine welt­wei­te Auf­ga­be. Daher gehen die Stu­di­en­ergeb­nis­se nicht mit einer For­de­rung ein­her, jedes Stück nutz­ba­res Land mit Wind­rä­dern zuzu­bau­en. Die Stu­die zeigt jedoch, was für Poten­ti­al in der Wind­kraft steckt und was mit dem aktu­el­len Stand der Tech­nik mög­lich ist.

Wenn man bedenkt, dass es mit Son­nen­en­er­gie, Was­ser­kraft und Bio­mas­se noch wei­te­re sau­be­re Ener­gie­quel­len gibt und auch umwelt­freund­li­che Ener­gie­spei­cher auf den Markt strö­men wer­den, zeigt sich, dass CO2-freie Ener­gie­er­zeu­gung schon vor dem Jahr 2050 ohne grö­ße­re Pro­ble­me mög­lich sein könn­te. Dafür braucht es aller­dings poli­ti­schen Wil­len zur welt­wei­ten Zusam­men­ar­beit ohne dabei vor der Indus­trie ein­zu­kni­cken.