Dies ist ein Auszug aus dem Buch Politikversagen - wie Politiker unsere Gesellschaft ruinieren

Der Strommarkt

Autor: Rainer Gievers - Publiziert am 17. Oktober 2024

Der Energiemarkt ist äußerst komplex, weshalb wir aus Gründen der Vereinfachung auf bestimmte Themenbereiche nicht eingehen können. So konzentrieren wir uns beispiels­weise ausschließlich auf landbasierte Windkraftanlagen (»Onshore«) und lassen Bio­massekraftwerke unberücksichtigt.

Wie funktioniert der Strommarkt?

Dieses Kapitel ist für das Verständnis der nächsten Kapitel nicht unbedingt erforderlich, sondern soll einen kurzen Überblick über die am Strommarkt Beteiligten geben.

Die Stromerzeugung beginnt in Kraftwerken, wo Energie durch verschiedene Methoden wie Kohleverbrennung, Kernspaltung oder Turbinenbewegung gewonnen wird. Bei der Photovoltaik erfolgt eine direkte Umsetzung von Sonnenlicht in Energie.

Der Bau und Betrieb dieser Kraftwerke sowie die Kosten für Brennmaterialien wie Kohle und Gas beeinflussen den Strompreis stark. 2023 stammten in Deutschland etwa 40 Pro­zent des Stroms aus konventionellen Energieträgern, also Gas und Kohle.

Da Strom schwer zu speichern ist, wird er kontinuier­lich in der benötigten Menge produziert. Diese Erzeugung und die Überwachung des Bedarfs übernehmen die Stromversorger, darunter RWE, Eon, Vattenfall und EnBW.

Zwar ist der Energiemarkt extrem stark reguliert, die vom Endkunden zu bezahlenden Preise sind aber weiterhin abhängig von Angebot und Nachfrage, das heißt, geht die Nachfrage zurück, sinken die Preise. Umgekehrt steigen die Preise, wenn beispielsweise die Industrieproduktion ansteigt.

Die Übertragungsnetzbetreiber sorgen dafür, dass Strom über weite Strecken mit hoher Spannung transportiert wird. In Deutschland sind die vier größten Betreiber Amprion, TenneT, TransnetBW und 50Hertz. Ähnliche Aufgaben haben die Verteilungsnetzbe­treiber. Sie kümmern sich darum, dass der Strom über Netze mit niedrigerer Spannung zu den Haushalten, Unternehmen und anderen Verbrauchern gelangt. Dafür sind meist kleinere, regionale Unternehmen, teilweise die jeweiligen Stadtwerke, zuständig.

Zusammengefasst: Stromerzeuger → Übertragungsnetzbetreiber → Verteilungsnetzbetreiber → Haushalte und Gewerbe

Wie bereits erwähnt, wird der Energiemarkt stark reguliert und überwacht, um eine faire und transparente Versorgung sicherzustellen. Wichtige Gesetze, welche auch die Preis­festsetzung erheblich beeinflussen, sind das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG), das Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz (KWKG) und das Strommarktgesetz.

Der Strompreis

Der Strompreis wird durch folgende Faktoren bestimmt¹:

• Staatlich veranlasste Kosten: Ein großer Teil des Strompreises besteht aus staat­lich veranlassten Steuern, Abgaben, Umlagen und Mehrbelastungen. Diese wer­den von allen Stromkunden über den Strompreis getragen.
• Netzentgelte und Entgelte für den Messstellenbetrieb: Für die Nutzung der Strom­netze berechnen die Netzbetreiber Entgelte. Der Betrieb der Stromzähler wird durch die sogenannten Messstellenbetreiber beim Endkunden abgerechnet.
• Strombeschaffung und Vertrieb: Interne Kosten der Stromanbieter für Stromein­kauf, die Verwaltung und den Vertrieb.

Die Stromanbieter weisen in ihren Angeboten beziehungsweise Abrechnungen die ent­haltenen Netzentgelte und Steuern transparent aus. Natürlich bringt das dem Kunden nichts, der sich ja weiterhin über die hohen Aufschläge ärgern darf.

Beispiel für das Angebot eines Stromanbieters mit ausgewiesenen Kostenbestandteilen².

Rund 48 Prozent des Strompreises sind durch staatliche Abgaben und Steuern verursacht. Schimpfen Sie also bitte nicht auf Ihren »gierigen« Stromanbieter, sondern auf den Staat, der die Energiepreise nach oben treibt!

Deutschland liegt in der EU bei den Strompreisen für Privathaushalte in der Spitzengruppe³.

Windenergie

Windkraft kommt als Energiequelle bereits seit Jahrhunderten zum Einsatz, allerdings bis zum 20. Jahrhundert vorwiegend zum Antrieb von Mühlen oder Pumpen⁴. Ende des 20. Jahrhunderts gab es bereits einige stromerzeugende Windkraftwerke.

Einen Boom erfuhr Wind- und Solarenergie in Deutschland ab dem Jahr 1991 durch das Stromeinspeisegesetz⁵, das die Netzbetreiber zur Abnahme des erzeugten Stroms ver­pflichtete⁶.

Windkraftanlagen⁷ wandeln die kinetische Energie des Windes in elektrische Energie um. Die durch den Wind bewegten Rotorblätter treiben einen Generator an, der die me­chanische Energie in elektrische Energie umgewandelt, die dann ins Stromnetz einge­speist werden kann. Ein Steuerungssystem sorgt dafür, dass die Anlage optimal zum Wind ausgerichtet ist und bei zu starkem Wind abgeschaltet wird, um Schäden zu ver­meiden.

Größere Windkraftanlagen sind rentabler, weswegen inzwischen der durchschnittliche Rotordurchmesser in Deutschland (Binnenland) 141 Meter, die durchschnittliche Naben­höhe 136 m beträgt und die Nennleistung auf 4,788 MW gestiegen ist⁸. In 2023 gab es in Deutschland 28.677 Windkraftanlagen⁹.

Wirtschaftlichkeit der Windenergie

Laut dem Leiter des Stuttgarter Lehrstuhls für Windenergie, Po Wen Cheng, sind Wind­kraftanlagen erst ab einer Auslastung von etwa 30 Prozent wirtschaftlich zu betrei­ben.

Unter »Wirtschaftlichkeit« von Windkraftanlagen versteht man die Fähigkeit, über deren gesamte Lebensdauer hinweg Gewinne zu erzielen. Dabei spielen eine Vielzahl an Para­metern eine Rolle, darunter die Anschaffungs-, Betriebs- und Wartungskosten, die Le­bensdauer der Anlage, die Windverhältnisse am Standort sowie garantierte Einspeisever­gütungen und Strompreise.

Die Neue Zürcher Zeitung hat 2022 die Auslastung von allen landgebundenen Windtur­binen (»Onshore«) in Deutschland berechnet¹⁰, für die verwertbare Daten bei der Bundes­netzagentur zur Verfügung standen. Dazu wurde für den Zeitraum von 2011 bis ein­schließlich 2020 die durchschnittlich produzierte Strommenge anhand von Wetter­daten berechnet.

Das Ergebnis zeigte, dass nur 15 Prozent der Anlagen eine geschätzte Auslastung von mehr als 30 Prozent haben. Allerdings sind dabei noch keine lokalen Lärm- und Umweltvorschriften berücksichtigt, welche die Betriebszeiten und die Drehgeschwindigkeit be­ein­flussen. 85 Prozent aller Windkraftanlagen sind also derzeit nicht wirtschaftlich zu be­treiben. Die meisten Windkrafträder lohnen sich für ihre Betreiber nur durch die staat­liche Förderung¹¹.

Für die Betreiber ist es sinnvoll, auf immer größere Anlagen zu setzen. Die seit 2015 ge­bauten Anlagen weisen bei doppelter Turmhöhe eine Auslastung von 29 Prozent auf. Die kleineren Anlagen aus den Jahren vor dem Jahr 2000 liegen dagegen bei 21 Prozent.

Zusätzlich haben die Betreiber der Windkraftanlagen mit sinkenden Einspeisevergütun­gen zu kämpfen. Eine feste Vergütung gibt es nämlich nur für Anlagen unter 100 kWp¹², also eine Maximalleistung von 100 kW. Große Anlagen sind dagegen dem freien Markt -- der Preissetzung an den Strombörsen -- ausgesetzt. In diesem Buch gehen wir aus Verein­fachungsgründen nur auf Großanlagen auf dem Land (»Onshore«) ab 1 Megawatt Leis­tung und den aktuellen Förderstand ein. Für ältere Anlagen gelten noch andere Subventionsmechanismen.

Landgebundene Anlagen erhalten für die Einspeisung eine¹³ finanzielle Förderung, die in einem Gebotsverfahren ermittelt wird. Im August 2024 erhielten Förderanträge über 2.723.535 kW den Zuschlag, wobei die Ausschreibungsgewinner für die Einspeisung durchschnittlich 7,35 ct/kWh erhalten¹⁴. Allerdings erhalten die Betreiber nur eine soge­nannte gleitende Marktprämie für ihre Einspeisung, das heißt, sie erhalten die Differenz zwischen Börsenstrompreis (Monatsmarktwert) und dem individuellen Zuschlagswert aus der Auktion erstattet¹⁵.

Erleichtert wird der Anlagenausbau durch Förderprogramme des Bundes und der Länder, beispielsweise für sogenannte Bürgerwindgesellschaften¹⁶.

Wie oben gezeigt, ist die Auslastung der Windkraftanlagen an den meisten Standorten unter der Rentabilitätsgrenze. Zwei weitere Probleme drücken die Betreiber, denn sie müssen bei einem Überangebot an den Strombörsen und bei Stromnetzüberlastung ihre Windräder abstellen. Das drückt die Rentabilität.

Die Tagesschau-Website berichtete im Januar 2023¹⁷:

»[...] Denn bei Überkapazitäten in den Stromnetzen herrscht ebenfalls Stillstand auf den Windfarmen. Wenn es so viel Energie gibt, dass gar nicht alles eingespeist werden kann, stehen in der Regel die Windräder als erstes still. Denn diese lassen sich flexibler abstellen und wieder in Betrieb nehmen als beispielsweise ein Braun­kohlekraftwerk. Viel Energie, die so verloren geht: Nach Zahlen der Bundesnetz­agentur konnten alleine in 2021 gut 5,8 Milliarden Kilowattstunden an Strom aus Windkraft nicht eingespeist wer­den. Das ist etwa ein Prozent des deutschen Gesamtstromverbrauchs.«

Ein von der Tagesschau-Redaktion befragter Paderborner Unternehmer mit 60 Windrä­dern gab zu Protokoll, dass an 20 Tagen im Jahr Minuspreise an den Strombörsen herr­schen. Bis 2026 könnten es seiner Ansicht nach zwei Monate werden.

Bei der Analyse der für die Windenergie eintretenden Interessengruppen fällt besonders auf, dass der bekannte »Elefant im Raum« unerwähnt bleibt: Seit Jahrzehnten fördern Bundes- und Landesregierungen die Windkraft, ohne dabei ausreichende wirtschaftliche Überlegungen anzustellen; Milliarden an Geldern von Staat und Investoren werden für Betonspargel ausgegeben, die jedes Jahr wochenlang stillstehen.

Populistisch formuliert: Während die Politiker dem Bürger teure Maßnahmen zur Gebäu­desanierung und Heizungsaustausch aufbürden, sowie die CO₂-Abgabe auf Energie nach oben jagen, subventioniert der Staat Stromerzeuger, die mangels Wind nicht effi­zient sind und deren Strom niemand braucht.

Auf der Website von Bündnis 90/Die Grünen heißt es beispielsweise in einem Artikel von 2022¹⁸:

Bis 2030 sollen rund 100 bis 110 Gigawatt Windkraft an Land erzeugt werden -- doppelt so viel wie bisher. Auf dem Meer sollen, wie auch im Koalitionsvertrag vereinbart, fast viermal so viel Windenergie erzeugt werden, also 30 Gigawatt in­stallierte Leistung. Die Ausbauraten sollen damit auf ein Niveau von 10 GW pro Jahr bei Windenergie an Land und 20 GW pro Jahr bei Solarenergie gesteigert werden.

Wesentliche Hemmnisse bei Wind an Land müssen mit gesonderten Gesetzen abge­baut werden, dazu soll im Sommer im Kabinett ein Windenergie-an-Land-Gesetz beschlossen werden.

Wie es sich gezeigt hat, konnte auch das erwähnte Windenergie-an-Land-Gesetz die von der Politik verursachten Probleme nicht beseitigen. Statt über Lösungen nachzudenken soll der Ausbau sogar noch forciert werden! Die Folgekosten dieses sinnlosen Aktivis­mus tragen Bürger und Industrie durch steigende Steuern und heruntergefahrene staatli­che Leistungen.

Ökobilanz erneuerbarer Energie

Eine Ökobilanz ist eine systematische Analyse der Umweltwirkungen eines Produkts oder Prozesses über dessen gesamten Lebenszyklus hinweg, von der Rohstoffgewinnung bis zur Entsorgung.

Es gibt zahlreiche Studien zur Ökobilanz von Windkraft, Solar, Gas- und Braunkohle oder Kernenergie. Bei der Berechnung spielen eine Vielzahl von Faktoren eine Rolle, die unter anderem vom Standort der Energieerzeugung abhängen.

Die 392 Seiten umfassende Studie »Aktualisierung und Bewertung der Ökobilanzen von Windenergie- und Photovoltaikanlagen unter Berücksichtigung aktueller Technolo­gieentwicklungen«¹⁹ vom Umweltbundesamt listet mehr als ein dutzend Parameter auf, welche die Ökobilanz einer Windkraftanlage beeinflussen²⁰:

Die Herstellung der WEA [Windkraftanlage] hat über alle betrachteten Wir­kungskategorien hinweg die mit Abstand größten Umweltwirkungen. Die Ka­tegorie beinhaltet die Her­stellung des Fundaments, des Turms, der Gondel, der Nabe, der Rotorblätter sowie die Transporte und den Herstellungspro­zess der WEA-Komponenten (anfallende Energieverbräuche, Emissionen, Abwasser und Abfälle in den Produktionswerken). Verursacht wird der hohe Anteil an den Gesamt­ergebnissen hauptsächlich durch die Menge und die Herstellung der eingesetzten Materialien, wie Beton und Me­talle (Stahl, Gus­eisen, Edelstahl, Aluminium und Kupfer).

Dazu kommen noch die Herstellung der Kabel, der Bau von Umspannwerken, Aufbau und Rückbau, das spätere Recycling und vieles mehr.

GWP²¹ (Global Warming Potential = Treibhauspotenzial) von Windkraftanlagen (WEA)²². Der Standort (Offshore = auf See; Onshore = auf Land) spielt eine große Rolle.

Wir sehen die Angaben der Studie, die bei Windkraftanlagen in einem simulierten Szena­rio einen CO2-Fußabdruck von 7,3 bis 10,6g pro kWh ermittelt, kritisch. Zum einen wer­den Ausfallzeiten aufgrund von Zwangsabschaltungen nicht berücksichtigt, die erhebli­chen Einfluss auf die Ergebnisse haben. Zum anderen finden die Milliardenkosten für die im Bau befindlichen Stromtrassen vom windreichen Norden in den Süden keine Berück­sichtigung.

Auch bei PV-Anlagen ist die Nichtberücksichtigung von Zwangsabschaltungen in der Studie zu kritisieren. Für Strom aus dem sonnigeren Südeuropa müssen möglicherweise zusätzliche Stromtrassen errichtet werden, deren Kosten auf die Verbraucher umgelegt werden.

Ein weiteres Problem sind die bei Windflauten beziehungsweise Dunkelheit genutzten Gas- und Kohlekraftwerke, deren CO₂-Ausstoß mit keinem Wort in der Studie Erwäh­nung finden.

Das Treibhauspotenzial von Solaranlagen hängt von der genutzten Technologie und der Sonneneinstrahlung ab²³. Die Angaben erfolgen als »CO₂-Aq./kWh« (vereinfacht formuliert: »CO₂-Ausstoß in Gramm pro Kilowattstunde«)

Eine Ausarbeitung des wissenschaftlichen Dienstes für den Bundestag von 2007 gibt für die Kernenergie in Deutschland ein CO₂-Aq./kWh von 32g an. Frankreich lag sogar nur bei 8g, was auf die Verwendung von Atomstrom für die Urananreicherung und Brenn­stabproduktion zurückzuführen ist²⁴.

Naturschutz und Windenergie

Für die Politik hat der Ausbau der Windkraft höchste Priorität, steht aber im Wi­derspruch zum Naturschutz und den Bedürfnissen der Bevölkerung, die Windräder vor ihrer Tür ablehnt.

Mit dem Wind-an-Land-Gesetz²⁵, das 2023 in Kraft getreten ist, müssen zwei Prozent der Bundesfläche für Windkraft nutzbar gemacht werden. Dabei opfert die Bundesregie­rung ganz brutal sogar den Naturschutz:

Das Gesetz stellt klar, dass der Betrieb von Windenergieanlagen im überra­genden öffentlichen Interesse liegt und der öffentlichen Sicherheit dient. Landschafts­schutzgebiete können in die Suche nach Flächen für den Windenergieausbau einbezogen werden.

Die Alternativenprüfung und die artenschutzrechtliche Ausnahmeprüfung wer­den vereinfacht. Für das Repowering von Windenergieanlagen an Land werden artenschutzbezogene Vorgaben in das Bundesnaturschutzgesetz über­nommen und dort weiter präzisiert²⁶.

Für die Bevölkerung -- die man nicht nach ihrer Meinung gefragt hat -- hat diese Politik deutliche Auswirkungen²⁷:

Das Gesetz zur Erhöhung und Beschleunigung des Ausbaus von Windener­gieanlagen an Land verpflichtet die Bundesländer bis Ende des Jahres 2032, einen An­teil von 1,8 bis 2,2 Prozent ihrer Landesfläche für den Ausbau der Windenergie zur Verfügung zu stellen. Die Stadtstaaten müssen 0,5 Prozent ihrer Landesflä­chen ausweisen. Die Verteilung berücksichtigt unterschiedli­che Voraussetzungen der Bundesländer. Das Gesetz sieht ein Zwischenziel von 1,4 Prozent für Ende 2026 vor.

Auch in Wäldern dürfen nun Windräder entstehen. In NRW weisen beispielsweise die Bezirksregierungen die Windenergiegebiete in Regionalplänen aus, an die sich die be­troffenen Kommunen halten müssen²⁸.

Interessant ist, dass es kaum Widerspruch von Seiten der Naturschutzverbände oder von Aktivisten wie Robin Wood oder Greenpeace gibt. Die Stellungnahme »Windkraft im Wald -- ein Dilemma?« von Greenpeace kommt unserer Ansicht nach ziemlich wachs­weich daher, wenn man bedenkt, wie heftig deren Proteste beispielsweise gegen die Teil­rodung des Dannenröder Forst waren²⁹:

»Wir brauchen erneuerbare Energien -- aber der Bau von Windrädern in geschütz­ten und ökologisch wertvollen Wäldern ist nicht akzeptabel und für den Klima- und Artenschutz absolut kontraproduktiv. Nur in Einzelfällen sollten Gemeinden prü­fen, ob sie Windkraftanlagen in Nadelholz-Plantagen aufstellen.« ³⁰

Auf der Website der »Waldschützer« Robin Wood e.V. fanden wir zum Thema »Ener­gie«³¹ unter anderem Artikel über Biomasseanlagen oder Holzenergie, aber keine einzige Stellungnahme zur Windkraftnutzung in Wäldern. Der Verein veröffentlicht witziger Weise aber regelmäßig ein Ranking von Ökostromanbietern³², die auch Windkraft ein­setzen.

Der Bundesverband Windenergie äußert sich zum Thema »Windenergie im Forst« natür­lich äußerst vorsichtig³³:

»Für die Nutzung von Windenergieanlagen in Wäldern spricht: Die Windenergie in Deutschland sparte zuletzt 94,9 Millionen Tonnen Treibhausgase ein, die andern­falls auf den Wald einwirken würden. Besonders nachhaltig wird die Windenergie­nutzung in Wäldern, wenn dafür Kahlflächen genutzt werden, die aufgrund von Sturmereignissen oder Schädlingsbefall vollständig oder größtenteils baumfrei ge­worden sind.«

Marketingfloskeln, die davon ablenken sollen, dass Windräder selbstverständlich in Wäl­dern errichtet werden, sobald dies rechtlich möglich ist.

Fazit: Die Stellungnahmen der Umweltaktivisten und des Bundesverbands Windenergie verdeutlichen den durch die Politik verursachten Interessenkonflikt zwischen der Förderung von Ökostrom und dem Naturschutz

Windräder stellen für Vögel und Fledermäuse sowie Fluginsekten eine Gefahr dar. Es gibt dazu nur wenige Studien, die darüber hinaus auch nur eine geringe Aus­sagekraft haben³⁴.

Aktuell läuft das Forschungsvorhaben NatForWINSENT II³⁵ des Zentrums für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg. Das aufwendi­ge Projekt untersucht unter anderem technischen Vermeidungssysteme, die auf einer Detektion von Vögeln basieren, misst auf akustischen Wege Fledermausak­tivitäten und erfasst automatisch Schlagopfer (Fledermäuse und Vögel). Über eine »Fotofalle« werden auch Insekten erfasst³⁶. Bisher wurde aller­dings nur der Zusammenhang zwischen Insektenauftreten und Fledermäusen un­tersucht.

Für großen Wirbel sorgte 2018 eine DLR-Untersuchung zu Wechselwirkungen von Fluginsekten und Windparks durch Dr. Franz Trieb³⁷. Anhand von Modellrechnungen kam die Studie zum Schluss, dass 1.200 Milliarden Insekten jedes Jahr an Rotorblättern ihr Ende finden.

Übrigens sah sich das DLR kurze Zeit später dazu veranlasst, die Ergebnisse der Studie klarzustellen (und vielleicht ein we­nig zurückzurudern?)³⁸. So gäbe die Modellrechnung nur Hinweise auf die Größenordnung der betroffenen Fluginsekten, es sei aber nicht möglich, damit die Auswirkungen auf die Gesamtpopulation an migrierenden Flug­insekten zu bestimmen, weil man diese nicht kenne.

Es ist also noch einiges an Forschung nötig, bis klar ist, ob Windkraft tatsächlich die Population der Fluginsekten, Vögel oder Fledermäusen gefährdet. Zumindest bei den Fluginsekten löst sich das Problem vielleicht sogar von selbst, weil die Windräder immer höher werden und Fluginsekten dadurch nicht mehr mit den Rotorblättern in Kontakt geraten können.

Man muss die Anzahl der durch Windräder getöteten Vögel und Insekten allerdings in Relation setzen zu den Kollisionen an Autoscheiben, die millionenfach häufiger sind.

Eine 2004 veröffentlichte Studie des Michael-Otto-Instituts im NABU (Naturschutzbund Deutschland) zeigt keine erheblichen negativen Auswirkungen auf Brutvögel³⁹:

Die Nutzung von Windkraft kann sich auf Vögel und Fledermäuse durch Störun­gen und durch Erhöhung der Mortalität auswirken. Obwohl in der Fachwelt weit­gehend Konsens besteht, dass Windkraftanlagen (WKA) zu negativen Beeinträchti­gungen führen können, konnten in Bezug auf die Brutvogelbestände kein statistisch signifikanter Nachweis von erheblichen negativen Auswirkungen der Windkraft­nutzung auf die Bestände von Brut­vögeln erbracht werden. [...]

Bezüglich der rastenden Vögel waren die Auswirkungen von WKA deutlich gra­vierender. WKA übten jeweils signifikante negative Einflüsse auf die lokalen Rast­bestände von Gänsen, Pfeifenten, Goldregenpfeifern und Kiebitzen aus.

Die Studienautoren weisen allerdings auf erheblichen Forschungsbedarf hin, da beispiels­weise Daten für Kollisionsraten von Vögeln und Fledermäusen an Windkraftanlagen feh­len.

Havarien durch Windräder

Ein Windrad ist im Laufe seiner mindestens 20-jährigen Betriebszeit enormen Kräften ausgesetzt. Auch Echtzeitüberwachung aller Betriebsparameter und regelmäßige Vorort-überprüfungen durch das Wartungspersonal können nicht verhindern, dass jedes Jahr einige Windräder spektakulär abbrennen oder ihre Rotorblätter verlieren.

Wolfram Axthelm vom Bundesverband Windenergie schätzt, dass jedes Jahr 5 bis 10 Brände auftreten. Das liege angesichts des gesamten Anlagenparks im Promillebe­reich⁴⁰. Eine genaue Statistik gäbe es aber nicht. Nach Berechnungen des TÜV-Verbands kommt es zu rund 50 gravierenden Schäden an Windenergieanlagen pro Jahr⁴¹.

Weil kein Leiterwagen die mehr als 100 Meter hohen Windradgondeln erreichen kann, bleibt der Feuerwehr in der Regel nichts anders übrig, als die Brandstelle weiträumig ab­zusperren. Es gibt zwar auch Windräder mit Selbstlöschanlage, diese sind aktuell aber nur in Waldnähe vorgeschrieben. Als Hauptursache für Brände gelten Blitzeinschläge.

Nach einem Brand beziehungsweise bei Verlust der Rotorblätter muss der Boden rund um das Windrad weiträumig abgetragen und einer Sondermülldeponie zugeführt werden. Grund sind die verbauten Carbon- oder Glasfaserbestandteile, welche sich nicht abbauen und für Tiere, welche die Fasern mit der Nahrung aufnehmen, schädlich sind.

Montage des Antriebsstrangs einer Windkraftanlage. Quelle: Paul Anderson, CC BY-SA 2.0⁴²

Obwohl Brände bei Windrädern äußerst selten sind, treten Umweltschäden durch Öllecks möglicherweise häufiger auf. Schmieröl kann aus dem Motorgehäuse ins Innere der Gondel austreten und durch den Spalt zwischen Gondel und Turm entweichen. Der Wind könnte das Öl anschließend weiträumig verteilen⁴³. Eine Statistik der Vorfälle und der damit verbundenen Umweltgefährdung gibt es aber nicht.

Recycling

Bereits heute sind etwa 90 Prozent eines Windrads, bezogen auf die Gesamtmasse, wie­derverwertbar. Das gilt aber nicht für die Rotorblätter, die aus Carbonfasern (CFK) oder Glasfasern (GFK) bestehen und seit 2005 nicht mehr auf Deponien entsorgt werden dür­fen.

Hinzu kommt auch die Größe der Rotorblätter von 45 Meter und das Gewicht von 9 bis 12 Tonnen. Weil Schwertransporte extrem teuer sind, bleibt nur die Zerteilung vor Ort, was aber recht aufwendig ist, denn Carbon- und Glasfasern verhalten sich wie Asbestfa­sern und dürfen nicht in der Umwelt freigesetzt werden.

Für die Windkraftbranche birgt das Recycling ein großes Imageproblem. Das Bundesum­weltamt schreibt auf seiner Website⁴⁴:

Mit dem Ende der Lebensdauer von vielen Windenergieanlagen in den nächs­ten beiden Jahrzehnten werden auch viele Faserverbundwerkstoffe anfallen, für deren Verwertung es noch keine eindeutigen Vorgaben gibt. In diesem Jahrzehnt ist mit einem Abfallaufkommen von jährlich bis zu 20.000 Tonnen Rotorblattmaterial zu rechnen, für die 2030er-Jahre werden bis zu 50.000 Tonnen pro Jahr vorherge­sagt.

Zur Wiederverwertung führt die Behörde im September 2022⁴⁵ einige Verfahren auf, wie sich die Fasern trennen und wiederverwerten lassen. Offenbar gelingt das besser bei Car­bon- als bei Glasfasermaterial. Uns fällt dabei auf, dass keine konkreten Projekte aufge­führt werden. Zum Schluss heißt es lapidar:

In der aktuellen Praxis werden Abfälle glasfaserverstärkter Kunststoffe einer Mitverwertung in Zementwerken oder der Hausmüllverwertung zugeführt. Die Verwertung genügt unter gewissen Voraussetzungen den Anforderungen, doch könnte sie höherwertig im Sinne der Abfallhierarchie sein.

Was das Umweltbundesamt euphemistisch als »Mitverwertung« bezeichnet, ist tatsäch­lich eine »stofflich-energetische Verwertung«: In der Praxis verbrennt das Glasfaserge­misch (GFK) bei der Zementherstellung und die Rückstände in Form von Silikat be­ziehungsweise Glas dienen als Ersatz für den sonst zugesetzten Rohsand⁴⁶.

Das Recycling von Carbonfasern ist dagegen wesentlich aufwendiger: Eine mechanische Separierung der Fasern macht keinen Sinn, weil die damit verbundene Faserverkürzung einer Wiederverwertung im Wege steht. Im Industriemaßstab können die Fasern daher nur mit Pyrolyse-Technik (thermochemischer Prozess mit hohen Temperaturen) von Reststoffen befreit und wiederverwendet werden⁴⁷.

Übrigens konnten wir keine Zahlen zum Recycling in Erfahrung bringen: Unklar ist, wie viele Tonnen an CFK-basierten Rotorblättern derzeit in Zwischenlagern⁴⁸ liegen, ins Ausland exportiert oder tatsächlich wiederverwertet wer­den.

Solarenergie

Solarzellen erzeugen über den photovoltaischen Effekt Strom. Der Wirkungsgrad⁴⁹ (Ver­hältnis zwischen der erzeugten elektrischen Leistung und der Leistung der einfallenden Strahlung) beträgt je nach Herstellungsverfahren bis zu ca. 25 Prozent.

Moderne PV-Anlagen (Photovoltaikanlagen) bestehen aus dutzenden bis hunderten von Paneelen, die mit in Reihe geschaltet, mit einem Wechselrichter verbunden sind, der aus dem erzeugten Gleichstrom Wechselstrom erzeugt.

Die Paneelpreise sind stark gesunken, sodass sich auch immer mehr Privathaushalte PV-Anla­gen aufs Dach oder am Balkon montieren. Dabei muss man zwischen den nicht genehmigungspflichtigen »Balkonkraftwerken« für die Selbstversorgung mit maximal 800 Watt Leistung und leistungsfähigeren Anlagen mit teilweise hunderten KW unter­scheiden. In diesem Buch gehen wir nur auf die größeren PV-Anlagen ein.

In der Regel garantieren die Hersteller eine Betriebszeit von 20-25 Jahren, aber in der Praxis sind auch Nutzungsdauern von 40 Jahren anzutreffen. Der Austausch gegen neue PV-Paneele hängt von der sogenannten Degeneration, also dem Leistungsverlust ab, der zwischen 0,5 bis 1 Prozent pro Jahr beträgt⁵⁰.

Für PV-Anlagen spricht, dass sie während ihrer Betriebszeit ein Vielfaches der Energie, die zu ihrer Herstellung ursprünglich aufgewandt wurde, erzeugen⁵¹. Zudem liegt die bei der Herstellung aufgewandte Energie und Schadstoffemission um den Faktor 10 unter der von Kohlekraftwerken⁵².

Im Vergleich zu Windkraftanlagen, die teilweise nicht wiederverwertbare Materialien in den Flügeln enthalten, existiert für Solarzellen ein funktionierendes Recycling: Hersteller und Importeure sind verpflichtet, alle Module zurückzunehmen und der Verwertung zu­zuführen.

Die Bundesregierung, einige Landesregierungen und Kommunen fördern direkt und indi­rekt die Errichtung von PV-Anlagen. Beispielsweise gibt es vergünstigte Darlehen von der KfW⁵³ und Komponenten der PV-Anlagen sind von der Mehrwertsteuer befreit⁵⁴. Zusätzlich erhält man abhängig von Anlagengröße und Einspeisung eine Vergütung⁵⁵.

Allerdings führt der Solarboom zu riesigen Problemen⁵⁶:

• Viele PV-Anlagen können nicht installiert werden, weil die Energieversorger den Anschluss ablehnen. Grund sind überlastete Netze.
• Häufig müssen Anlagenbetreiber aufgrund von Netzüberlastung zeitweise die Einspeisung einstellen.
• Anlagenbetreiber können bei der Errichtung zwischen Volleinspeisung mit hö­herer Vergütung oder Teileinspeisung wählen. Kommt es zu einer Netzabschal­tung, dürfen Volleinspeiser aber nicht ihren eigenen Strom nutzen, sondern müssen Netzstrom teuer zukaufen.
• Wie Windlagen tragen Solarparks zur abstrusen Situation negativer Preise an den Strombörsen bei. Siehe dazu Kapitel Wirtschaftlichkeit der Windenergie.
• Die staatlich garantierte Einspeisevergütung belastet den Steuerzahler stark. Allein im Jahr 2024 wird der Zuschuss rund 20 Milliarden Euro betragen, und es ist absehbar, dass dieser Betrag in den kommenden Jahren weiter steigen wird.

2. Teil: Lesen Sie hier weiter