Windkraft: Die besten Standorte in Europa

So funktioniert'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.

Immer mehr Leistung

Eine Windekraftanlage 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. 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.

Die Haliade-X 12 des US-amerikanischen Herstellers General Electric gilt aktuell als die leistungsstärkste Windkraftanlage. Sie wird etwa 45 % mehr Energie erzeugen können, als jede andere momentan am Markt verfügbare Offshore-Windkraftanlage. Dafür soll ein 12 Megawatt starker Generator sorgen. Dadurch könnten Offshore-Windparks künftig mit weniger Einzelanlagen auskommen. Einer der ersten Einsatzorte wird das Hafengebiet von Rotterdam sein.

Unsere Windkraft

Axpo ist die grösste Schweizer Produzentin von erneuerbaren Energien. Neben Wasserkraft und Biomasse in der Schweiz nutzen wir auch die Kraft des Windes an den besten Standorten in Europa. Bei Axpo hat die nachhaltige Energiezukunft schon begonnen.

Volkswind

Seit Sommer 2015 gehört Volkswind als 100%-Tochter zu Axpo. Das deutsche Unternehmen hat in Frankreich und Deutschland bereits mehr als 70 Windenergieanlagen mit über 1000 MW Leistung erstellt. Weitere Anlagen mit einer Leistung von 3000 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 und sich auf einem Markt etabliert, in dem Axpo zuvor nicht präsent war. Das gibt uns die Möglichkeit 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.

http://www.volkswind.de/

Das sind die Standorte der Windkraftwerke von Axpo/Volkswind

Globaltech I

Der Windpark Global Tech I produziert weit draussen in der Nordsee seit September 2015 mit 80 Windrädern der 5-MW-Klasse Strom für rund 445‘000 Haushalte. Axpo ist an diesem Offshore-Windpark mit 24,1 Prozent beteiligt. Global Tech I gehört zu den ersten Windparks die in der deutschen Nordsee errichtet wurden und zählt zu den sogenannten «Far Offshore Windparks», liegt er doch 140 Kilometer nördlich vom Logistik-Stützpunkt Emden.

Bei einer Wassertiefe von 38 bis 41 Metern erreichen die Windkraftanlagen ohne Rotor eine Gesamthöhe von etwa 132 Metern ab Meeresboden. Die Rotornabe liegt damit circa 92 Meter über dem Meeresspiegel. Der Rotor hat mit seinen drei Blättern einen Durchmesser von 116 Metern und bestreicht eine Fläche so gross wie anderthalb Fussballfelder. Die Spitzen der Rotoren erreichen eine maximale Geschwindigkeit von 320 Kilometer in der Stunde und sind damit fast so schnell wie die heutigen Formel-1-Boliden.

Die Windräder stehen auf einer Fläche von 41 Quadratkilometern, was etwas mehr als der Hälfte des Stadtgebietes von Zürich entspricht. Schon bei einer schwachen Windgeschwindigkeit von 4 Metern pro Sekunde beginnen sie zu drehen. Ihre Spitzen-Energieleistung produzieren sie bei einer Windgeschwindigkeit von 12,5 Metern pro Sekunde (45 km/h) und bei Windstärken von 90 km/h und mehr stellen sie aus Sicherheitsgründen ab.

Mit dem Engagement will Axpo die Wertschöpfung aus erneuerbaren Energien in Europa vorantreiben.

Mehr Infos dazu finden Sie ganz unten im Magazin.

https://www.globaltechone.de/

CKW

In der Schweiz engagiert sich die Axpo-Tochter CKW (Centralschweizerische Kraftwerke AG) 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). Ein weiteres Windprojekt am Lindenberg auf der Grenze zwischen den Kantonen Aargau und Luzern, das gemeinsam mit AEW und SIG realisiert wird, befindet sich in der Planungs- und Mitbestimmungsphase. 

https://ckw.ch

https://www.windpark-lindenberg.ch/

 

Weitere Engagements

Axpo gehören in Deutschland Windparks mit einer installierten Leistung von 188 MW, in Frankreich mit 151 MW, in Italien mit 66 MW (Winbis) und in Spanien mit 15 MW (Park La Penuca). Zudem ist Axpo mit 25 Prozent Axpo an der Schweizer Investmentgesellschaft Terravent und deren Windparks in Deutschland und Frankreich beteiligt.

Im Bereich erneuerbare Energien ist Axpo zudem als Stromhändler aktiv. Mit einem Volumen von 14‘000 MW – meist handelt es sich dabei um Windenergie – gehört das Unternehmen in Europa zu einem der grössten Händler (Spotmarkt, Origination und Portfolio Management) im Bereich der Erneuerbaren.

Mehr zu Terravent: http://www.terravent.ch/

Windkraft von A-Z

Windkraft hat viele verschieden Facetten. Hier gibt es eine schnellen Überblick zu ein paar wichtigen Stichworten - aber zuerst Anschauungsunterricht aus nächster Nähe und ungewohnter Perspektive

Die Dimension einer Windkraftanlage
 

Windkraft in Stichworten

Die Nennleistung ist die Leistungsfähigkeit des Generators einer Windenergieanlage bei voller Auslastung gemessen in Megawattstunden (MW). Windenergieanlagen erreichen den Wert für die Nennleistung bei unterschiedlichen Windgeschwindigkeiten.

Sind Windanlagen, die an Land stehen und auf dem Festland aus Wind Windenergie erzeugen.

Sind Windanlagen die von der hohen Windgeschwindigkeit auf dem Meer profitieren. Sie stehen im Küstenvorfeld der Meere. Die Tochtergesellschaft von Axpo ist an 80 Anlagen in der Nordsee mit einer Gesamtleistung von 400 MW beteiligt.

Der Standort definiert ein zusammenhängendes Gebiet, das zur Nutzung der Windenergie geeignet ist. Der Standort bietet Platz für mindestens 3 Windenergieanlagen.

Die Windenergieanlage steht stellvertretend für Windkraftwerk oder Windrad. Sie wandelt die Kraft des Windes in elektrische Energie um und speist sie anschliessend in das Stromnetz ein.

Sie besteht u.a. aus folgenden Elementen:

  • Rotorblätter: Die Rotorblätter einer Windkraftanlage setzen die Bewegungsenergie der Luftteilchen in Drehbewegung und Rotationsenergie um. Die meisten Windenergieanlagen sind dreiblättrig.
  • Rotor: Der Rotor wiederum gibt die Rotationsenergie an einen Generator weiter, der diese in elektrische Leistung umsetzt.
  • Maschinenhaus: Besteht u.a. aus der Nabe, dem Getriebe der Bremse und dem Generator.
  • Turm: Der Turm trägt einerseits die Massen der Maschinengondel und der Rotorblätter, anderseits muss er die enormen statischen Belastungen des Windes auffangen.
  • Fundament: Auf dem Fundament wir der Turm errichtet. Um die Standfestigkeit der Windenergieanlage zu gewährleisten, ist je nach Gegebenheit des Untergrundes eine andere Konstruktion erforderlich.

Beim Windpark handelt es sich um eine Anordnung von mehr als drei Windenergieanlagen an einem Standort.

Windland Schweiz

Die Schweiz gehört nicht zu den typischen Windländern. Dennoch 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 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.

Hierzulande stehen derzeit 37 Windkraftanlagen, die 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).

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 in der Schweiz stösst der Bau von Windturbinen oft auf lokalen Widerstand wegen Lärmbelästigungen oder Konflikten mit dem Natur- und Landschaftsschutz. Die Ziele von 2020 werden klar verfehlt und die Prognose des BFE für 2050 muss deshalb wohl auf ein Windpotenzial von 1000 bis 2000 GWh im Jahr 2050 reduziert werden. 

Karte mit allen Windanlagen: https://www.uvek-gis.admin.ch/BFE/storymaps/EE_WEA/index.php?lang=de

Windatlas Bund: https://www.uvek-gis.admin.ch/BFE/storymaps/EE_Windatlas/?lang=de

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