Windkraft: Was die Energiewende wirklich behindert

Windkraft: Was die Energiewende wirklich behindert

Die jüngsten heftigen Debatten um den Ausbau der Windenergie sind nur ein Aspekt des verzweifelten Ringens um die große Energiewende. Trotz technischer Innovationen zeigt sich: Im System steckt vielfach der Wurm.

Von Alfred Bankhamer

Damit hatte kaum jemand gerechnet. Mit dem spontanen Ausbaustopp für neue Windkraftprojekte Ende Mai überraschte die Landesregierung in Niederösterreich Befürworter wie Gegner der Windenergie gleichermaßen. Nach lautstarken Protesten gegen umstrittene Projekte vor allem im Waldviertel verhängte die Landesregierung eine einjährige Widmungssperre für alle neuen Windkraftprojekte. Kritiker der gewaltigen Windmühlen in Land und Flur hatten eher mit dem Gegenteil gerechnet, nämlich mit ungehemmtem Ausbau. „Es wird keine Rücksicht mehr auf die Ökologie genommen, und es geht den Betreibern und Gemeindevertretern nur ums Abkassieren, während die Anrainer die negativen Folgen zu spüren bekommen“, hatte etwa Jimmy Moser von der IG Waldviertel moniert.
Die Interessensvertretung traut dem neuen Frieden freilich ohnehin nicht ganz und befürchtet weiterhin eine massive Beeinträchtigung der Landschaft und des Tourismus durch Windkraftprojekte. Auch der Kern der Kritik bleibt unverändert: unkoordinierte Politik, gepaart mit Kirchturmdenken, Lobbyismus und Intransparenz. Die Branchenvertretung IG Windkraft führt dagegen ins Treffen, dass Niederösterreich bereits die meisten Schutzgebiete in Österreich habe, zudem die weltweit strengsten Abstandsregeln für Windkraftanlagen mit 1200 Metern Mindestentfernung zum nächsten Siedlungsgebiet sowie umfangreiche Umweltverträglichkeitsverfahren. Und naturgemäß wird gern auf Umfragen verwiesen, wonach beispielsweise 77 Prozent eines Befragtenkollektivs den Ausbau von Windkraft befürworten.

Dennoch: Mit dem Stopp soll einem potenziellen Wildwuchs an Windrädern nun vorerst Einhalt geboten werden. Deshalb steht innerhalb eines Jahres ein neuer Raumordnungsplan mit klar definierten Eignungszonen für Windparks auf dem Programm. Im Burgenland, das dank Windkraft seit Kurzem sogar mehr Strom erzeugt als verbraucht, gibt es schon längst einen Zonenplan. In Niederösterreich musste hingegen bislang mit jeder einzelnen Gemeinde über potenzielle Windkraftprojekte verhandelt werden – mit der Folge oftmaliger und verwirrender Zersplitterung der Interessen.
Trotzdem wurden bis Ende 2012 allein in Niederösterreich 410 Windkraftanlagen mit einer Leistung von 680 Megawatt (MW) errichtet, die 1,3 Millionen Kilowattstunden (kWh) Strom liefern. Zur Veranschaulichung: Diese Energiemenge reicht zur Versorgung von rund 390.000 Haushalten, was rund der Hälfte aller Haushalte in Niederösterreich entspricht.

Bundesweit erzeugen derzeit 670 Windräder mit 1400 MW Leistung so viel Strom, wie rund 860.000 Haushalte verbrauchen, was wiederum einem Fünftel aller österreichischen Haushalte entspricht. Heuer sollen noch 420 MW an Windkraftleistung hinzukommen. Das geförderte Ausbauziel im Ökostromgesetz sieht bis 2020 in Summe 2000 MW vor. Damit würde die Windkraft rund elf Prozent des Gesamtstromverbauchs abdecken – auch Gewerbe, Industrie und Verkehr wären darin inkludiert.

Freilich: Von der Wirtschaftlichkeit ist die Energiegewinnung mittels Windmühlen noch ein gutes Stück entfernt. Jeder Haushalt unterstützt die alternative Energie jährlich mit rund 55 Euro. Anhand der Strompreise gerechnet: Fünf bis sechs Cent pro Kilowattstunde müssen gegenwärtig zugeschossen werden, was nicht zuletzt an den stark gesunkenen Marktpreisen von zurzeit lediglich drei bis vier Cent liegt – ein Wert, bei dem sogar manche Kohlekraftwerke bereits unrentabel werden.

Revolution des Energiesystems
Die Verwerfungen um die Windkraft sind allerdings ohnehin nur ein Kapitel in einem Großprojekt namens Energiewende. „Wir stehen vor einer völligen Revolution des Energiesystems“, meint Martin Graf, Vorstand bei der E-Control Austria, die für die Regulierung der Elektrizitäts- und Erdgaswirtschaft zuständig ist. Freilich: Ganz so rund wie erhofft läuft der Wandel längst nicht ab, was jüngst Leitthema einer Reihe einschlägiger Veranstaltungen war. Kleiner Auszug aus dem Programm der vergangenen Wochen: „Das Paradoxon negativer Strompreise! Kann sich Europa die Energiewende leisten?“ – „100% sauberer Strom für alle 2020“ – „Der Weg zum Energiesystem 2.0“ – „Erneuerbare als Säule der Energiewende“.
Fakt ist: Das Großvorhaben Energiewende steckt in der Krise, während zugleich die Kohlendioxid-Emissionen ungebremst ansteigen. Erst im Mai wurde wieder eine neue magische Grenze der CO2-Konzentration in der Atmosphäre erreicht. In Deutschland, dem für Europa bestimmenden Strommarkt, wuchs der CO2-Ausstoß im Vorjahr um 1,5 Prozent – und das, obwohl Wind- und Sonnenenergie massiv ausgebaut wurden. Die je 30 Gigawatt Wind- und Sonnenkraftwerksleistung stellen immerhin die 40-fache Leistung des größten Kernkraftwerkes dar.

Schuld an der Entwicklung ist die unglückliche Kombination aus billiger Kohle und noch billigeren CO2-Verschmutzungsrechten, die statt wie vorgesehen bei rund 50 nur bei knapp über vier Euro pro Tonne CO2 liegen. Der Kohlepreis ist vor allem deshalb abgestürzt, weil in den USA ein wahrer Schiefergasboom wütet. Folglich ist wiederum in den vergangenen drei Jahren der Großhandelsstrompreis von 65 Euro pro MWh auf nun teils unter 40 Euro abgesackt. Zum niedrigen Preis hat ausgerechnet auch der Wind- und Sonnenstrom beigetragen – denn je mehr eingespeist wird, desto mehr drückt dies aufgrund der dann höheren Energiemenge den Preis. Der Endkonsument profitiert vom Strompreisverfall übrigens kaum. „Die Energieunternehmen geben die günstigen Beschaffungstarife nicht an ihre Haushaltskunden weiter“, so Graf.

Das kräftige Kohleschippern sorgt auch dafür, dass in der Industrie Milliardenwerte vernichtet werden. Konzerne wie Siemens bringen ihre Gasturbinen nicht mehr an, viele neue und hochmoderne Gaskraftwerke stehen die meiste Zeit still. Der einstige Stolz des Verbund, das neue, 550 Millionen Euro teure Kraftwerk Mellach, soll nun sogar nach nur wenigen Betriebsstunden eingemottet werden. „Es rentiert sich derzeit eigentlich kein Kraftwerksbau mehr“, sagt Ernst Brandstetter, Sprecher der Interessensgemeinschaft Österreichs E-Wirtschaft.

Hauptproblem ist ein Überschuss von rund zwei Milliarden CO2-Zertifikaten. Im Juni wurde vom EU-Parlament zwar beschlossen, 900 Millionen dieser Zertifikate bis Ende 2016 vom Markt zu nehmen. Das ist aber laut Experten nur ein Tropfen auf dem heißen Stein. Ein Ausweg könnte die freilich nicht weniger umstrittene CO2-Steuer auf alle Energieträger sein. Im System steckt jedoch der sprichwörtliche Wurm. Wie nun in das komplexe Zusammenspiel aus Marktwirtschaft, Förderungen und vielen Interessen eingegriffen werden soll, ist noch völlig offen.
Vergleichsweise flott geht hingegen derzeit die Energiewende aus technologischer Sicht vonstatten. Heute kann Deutschland allein mit Strom aus Wind- und Sonnenkraftwerken an manchen Tagen 50 Prozent des Landes versorgen. Besonders die Windkraftanlagen für den Landeinsatz sind sehr ausgereift und konnten – allerdings vor dem Strompreisverfall – teils zu Marktpreisen liefern. Zugleich besteht ein gewaltiges Ausbaupotenzial. Eine Studie der Harvard University aus dem Jahr 2009 weist für die Windenergie weltweit 400 Terawatt Leistung aus. Das ist das 40-Fache des weltweiten Strombedarfs und das Fünffache des globalen Gesamtenergiebedarfs. In Deutschland soll laut einer aktuellen Studie des Umweltbundesamtes allein mit Wind am Land das Fünffache des Gesamtstrombedarfs produziert werden können. Auch in Österreich wurden eine Windpotenzialstudie und ein interaktiver Windatlas erstellt, in dem alle Naturschutzgebiete und Regulierungen berücksichtigt werden können. Das theoretische Potenzial lag beim technologischen Stand 2011 bei rund 11.000 Megawatt, das realisierbare bei 2700 MW.

Preise um ein Drittel gefallen
Deutlich billiger sind auch Photovoltaik-Anlagen geworden. „Die Preise sind in den letzten fünf Jahren auf ein Drittel gefallen“, erklärt Hubert Fechner, Studiengangsleiter Erneuerbare Urbane Energiesysteme am Technikum Wien. Trotzdem waren Ende 2012 in Österreich erst PV-Anlagen mit einer Leistung 363 MW installiert. Das Ausbauziel liegt laut Ökostromgesetz hier bei 1200 MW Leistung bis 2020. Dazu kommen noch 1000 MW Kleinwasserkraft und 200 MW Biomasse und Biogas. Trotz Ökostromförderung, für die heuer 50 Millionen Euro vorgesehen sind, ist aber durch den stark steigenden Stromverbrauch der erneuerbare Stromanateil von 70 Prozent in den 1990er-Jahren auf 64 Prozent im Jahr 2011 gesunken, berichtet Josef Plank, Präsident vom Verband Erneuerbare Energie Österreich, der trotzdem meint, dass mit ein paar Reparaturen im System sowie entsprechenden Energieeffizienzmaßnahmen der Strombedarf in ganz Österreich mittelfristig allein durch erneuerbare Energie gedeckt werden könnte.

Die große Hoffnung liegt dabei besonders in der Photovoltaik, die theoretisch ein unerschöpfliches Potenzial hat, da die Energie der Sonneneinstrahlung schlicht gigantisch ist. Zahlreiche neue Technologien für Dünn-, Mehrschicht- oder organische Zellen sowie die Verwendung innovativer preisgünstiger Materialien könnten Solarzellen bald für den freien Markt fit machen. In den USA wollen Forscher gar den Asphalt der Straßen durch straßentaugliche Photovoltaik-Elemente ersetzen. Die ersten Teststrecken der „Solar Roadways“ sind sogar im Winter beheizbar und erhöhen mit integrierten LEDs die Straßensicherheit.

Für die echte Energiewende spielen auf technologischer Seite die sogenannten Smart Grids respektive intelligenten Netze eine zentrale Rolle, die nicht nur Strom transportieren, sondern laufend auch alle Betriebsdaten eines Energiesystems überwachen (siehe Infobox am Ende). Im „SmartEST“-Labor in Wien-Floridsdorf hat die heiß diskutierte Energiewende schon stattgefunden. Das gilt zumindest für jene fiktive Musterstadt, die jüngst in dem Labor am AIT (Austrian Institute of Technologies) präsentiert wurde. Dank einer raffinierten Simulationssoftware verwandeln sich hier diverse Netz- und Anlagenkomponenten in Häuser, PV-Anlagen oder Windparks – freilich nur rein energetisch betrachtet. „Wir bieten damit eine in Europa einzigartige Entwicklungsplattform für Hersteller an, mit der ganze Netzabschnitte im Labor nachgebildet werden können, um alle möglichen Situationen und Geräte zu testen“, erklärt Wolfgang Hribernik, Smart-Grid-Experte am AIT Energy Department.

Während sich im Labor Smart Grids schon einfach simulieren lassen, sieht es in der realen Welt anders aus. „Hier fehlen noch die Erfahrungen, wie sich die vielen neuen Einspeisequellen auf die Netzqualität auswirken werden“, so der AIT-Energieexperte. Entsprechend intensiv wird in ganz Europa geforscht. Mehrere Feldversuche gibt es etwa in Salzburg. In der Gemeinde Köstendorf wurde die Hälfte der Haushalte mit PV-Anlagen und Elektroautos ausgestattet, in einer Wohnsiedlung in Taxham sind Smart Meter und intelligente Haushaltsgeräte nun Alltag, und im Lungau werden die stark schwankenden Netzbelastungen durch die zahlreichen Kleinwasserkraftwerke untersucht.

Das traditionelle Bild vom Energieversorger wie auch vom Kunden hat dabei allmählich ausgedient. Die Verbraucher werden immer öfter zu Erzeugern und Marktteilnehmern. „Es ist vieles im Umbruch, aber eines ist klar: Der aktuelle Trend zur Kohle wird sicher die allseits beklagten Wetterextreme nicht vermindern“, sagt Energieexperte Hubert Fechner. Freilich kostet die Energiewende vorerst viel Geld. „Aber die Kosten der Folgen des Klimawandels sind sicherlich weit höher.“

Infobox
Stromfänger
Eine der größten Herausforderungen ist die Speicherung von Energie. Wie das Vorhaben klappen könnte.

Die neue Stromwelt mit Smart Grids, die alle Erzeuger, Netz-elemente, Speicher und Verbraucher auch elektronisch verbinden (siehe Illustration oben), funktioniert im Prinzip einfach: Wenn gerade sehr viel Strom im Netz ist, werden große, nicht zeitkritische Verbraucher wie Kühlräume, Wärmepumpen und Warmwasserspeicher betrieben oder Elektroauto-Batterien gefüllt. Bei noch mehr Überschuss wird der Strom etwa in Speicherkraftwerke gepumpt oder künftig auch durch Elektrolyse in Wasserstoff oder Methan (Erdgas) umgewandelt, denn das Erdgasnetz ist ein riesiger Energiespeicher.
Bei Stromflaute werden hingegen die geduldigeren Verbraucher abgeschaltet, Speicher angezapft oder Gaskraftturbinen zugeschaltet, die beispielsweise mit Wind- oder Biogas betrieben werden. Auch die Batterien von Millionen Elektroautos bieten ein gigantisches Speichervolumen. VW startet dazu gerade einen Feldversuch.
Mittels Smart Grids können deutlich höhere Kapazitäten an Strom in den Netzen transportiert werden, was wiederum die Kosten für den Netzausbau reduziert. Für ein voll ausgebautes Smart Grid müssen aber erst alle Netzkomponenten und Verbraucher ausgerüstet werden.

+++ Lesen Sie hier: Warum Ulrich Eichelmann von der Organisation Riverwatch Wasserkraft für unrentabel und klimaschädlich hält +++