Windenergie

Moderne Windkraftanlage in Bayern

Segelyacht auf dem Starnberger See

Kite-Surfen

Windenergie bzw. Windkraft ist eine regenerative Energiequelle. Dabei wird die kinetische Energie der bewegten Luftmassen der Atmosphäre technisch genutzt. Da sie kurzfristig durch die Einwirkung der Sonne nachgeliefert wird, zählt sie zu den erneuerbaren Energien. Die Windenergie-Nutzung ist eine seit dem Altertum bekannte Möglichkeit, um Energie aus der Umwelt für technische Zwecke verfügbar zu machen. Während sie in der Vergangenheit vor allem mittels Windmühlen oder Segelschiffen genutzt wurde, ist heute die Stromerzeugung mittels Windkraftanlagen die mit großem Abstand wichtigste Form der Windenergienutzung. Auf guten Standorten ist mittlerweile die Wettbewerbsfähigkeit mit konventionellen Wärmekraftwerken gegeben. Ende 2012 waren weltweit in 100 Staaten Windkraftanlagen mit zusammen 282 GW Nennleistung installiert, die mit rund 580 TWh jährlicher Produktion rechnerisch nahezu den kompletten deutschen Strombedarf von 594,5 TWh bzw. mehr als 3 % des weltweiten Strombedarfs decken konnten. Weitere moderne Nutzungsformen sind in der zumeist nichtkommerziellen Segelschifffahrt sowie im Freizeitwesen wie z. B. im Segelflug zu finden.

Geschichte der Windenergienutzung

Windmühle

Siehe auch: Geschichte der Windenergienutzung

Die Windenergie wird seit Jahrtausenden vom Menschen für seine Zwecke genutzt. Eine wichtige Funktion kam der Windenergie bei der Fortbewegung zu, zunächst mit Segelschiffen (siehe auch: Segeln), deutlich später auch für die Luftfahrt mit Ballons. Ebenfalls wurde die Windenergie zur Verrichtung mechanischer Arbeit mit Hilfe von Windmühlen und Wasserpumpen eingesetzt. In der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts gab es in Frankreich, England, Deutschland, den Niederlanden, Belgien und Finnland zwischen 50.000 und 60.000 Windmühlen, um 1900 alleine an der Nordsee etwa 30.000. Insbesondere in den Niederlanden waren Windmühlen stark verbreitet, hier gab es in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts alleine etwa 9.000 Mühlen. Einsatzzwecke waren neben dem Mahlen von Getreide, die Baumwollspinnerei und Tuchwalkerei, zudem dienten die Mühlen als Kraftquelle für das Stoßen von Leder, das Sägen von Holz, die Herstellung von Öl, Papier und Tabak sowie das Entwässern von Sumpfgebieten oder unter dem Meeresspiegel liegenden Landflächen.

Nach der Entdeckung der Elektrizität und der Erfindung des Generators lag auch der Gedanke der Nutzung der Windenergie zur Stromerzeugung nahe. Anfänglich wurden die Konzepte der Windmühlen nur abgewandelt und statt der Umsetzung der kinetischen Energie des Windes in mechanische Energie wurde über einen Generator elektrische Energie erzeugt. Mit der Weiterentwicklung der Strömungsmechanik wurden auch die Aufbauten und Flügelformen spezialisierter. Seit den Ölkrisen in den 1970er Jahren wird weltweit verstärkt nach Alternativen zur Energieerzeugung geforscht und damit wurde auch die Entwicklung moderner Windkraftanlagen vorangetrieben.

Stromerzeugung durch Windenergie

→ Hauptartikel: Windkraftanlage und Windpark

Windenergieanlagen können in allen Klimazonen, auf See und in allen Landformen (Küste, Binnenland, Gebirge) zur Stromerzeugung eingesetzt werden. Daher wird häufig nur zwischen der Windenergienutzung an Land sowie der Nutzung auf See in Offshore-Windparks unterschieden. Bisher ist vor allem die Windenergie an Land von Bedeutung, während die Offshore-Windenergie global gesehen mit einem Anteil von 1,9 % an der installierten Leistung bisher noch ein Nischendasein fristet.

Physikalische Grundlagen

Bei der Leistung ist zu unterscheiden zwischen der elektrischen Nennleistung, die sich aufgrund der technischen Konstruktion ergibt, und dem tatsächlich am Standort erzielbaren Ertrag, der sich noch aus einer Reihe weiterer Faktoren ergibt. Bei der Planung werden Daten aus Wetterbeobachtungen (Windstärke, Windrichtung) verwendet, um daraus eine Prognose zu berechnen. Diese Prognosen sind Mittelwerte und können wetterbedingt von den Ergebnissen der einzelnen Jahre abweichen. Langzeitbetrachtungen sind für eine großmaßstäbliche Nutzung der Windenergie, die Planung von Stromnetzen und Speicherkapazitäten unerlässlich.

Die in elektrischen Leistung P umsetzbare Leistung aus dem Windangebot lässt sich aus dem kinetischen Leistungsangebot des Massenstroms $\dot m$ der Luft errechnen, multipliziert mit dem Wirkungsgrad nach Betz $\eta_{Betz}$, aus den Strömungsverlusten $\eta_{Reibung}$ (Reibungsanteil in den Navier-Stokes-Gleichungen) sowie dem mechanischen (Reibungsverluste im Getriebe und den Lagern des Konverters) und elektrischen Wirkungsgrad des Systems $\eta_{mech.} \cdot \eta_{elekt.}$ :

$P = \eta_{Betz} \cdot \eta_{Reibung} \cdot \eta_{mech.} \cdot \eta_{elekt.} \cdot \frac{1}{2} \cdot \dot m \cdot v^2 = \eta_{Betz} \cdot \eta_{Reibung} \cdot \eta_{mech.} \cdot \eta_{elekt.} \cdot \frac{1}{2}\cdot \rho \cdot A \cdot v^3$

Die Formelzeichen bedeuten:

$\eta_{xxx}$: Wirkungsgrade, Beschreibung siehe oben

A: Querschnittsfläche des Rotors

$\rho$: Dichte der Luft in kg/m³

$\dot m$: Massenstrom der Luft in kg/s

v: mittlere Geschwindigkeit der Luft in m/s

P: Leistung des Konverters in Watt

Die erzielbare Leistung nimmt also mit der dritten Potenz der Windgeschwindigkeit zu. Die Windgeschwindigkeit ist daher wichtig für ihre Nutzung sowie ein Schlüsselfaktor für die Wirtschaftlichkeit.

Die Häufigkeitsverteilung der erzeugten Windleistung kann mit der Log-Normalverteilung gut angenähert werden. Dieselbe Verteilungsart beschreibt auch die Häufigkeitsverteilung der Windgeschwindigkeit. (Hinweis: Auch die erzeugte Leistung aus der Photovoltaik lässt sich mit der Log-Normalverteilung beschreiben.)

Die starke Wetterabhängigkeit der aus Windkraft erzeugten elektrischen Energie kann aus dem zweiten Diagramm abgeleitet werden. Wegen der hohen Variabilität ist eine möglichst genaue Prognose der erwarteten Einspeisung aus Windkraftquellen unerlässlich (siehe auch Artikel Windleistungsvorhersage), um eine entsprechende Planung und Verteilung im elektrischen Stromnetz vornehmen zu können.

Moderne Windenergieanlagen besitzen eine kurze energetische Amortisationszeit von nur wenigen Monaten.

Potential

Weltweit

2009 ermittelten Forscher der Harvard-Universität unter konservativen Annahmen das globale Windenergiepotential und kamen zu dem Ergebnis, dass es den Weltenergiebedarf weit übersteigt: den damaligen Bedarf an elektrischer Energie um das 40-fache, den Gesamtenergiebedarf um das 5-fache.

Weltweit bietet die bodennahe Windenergie theoretisch Potential für über 400 Terawatt Leistung, würde zusätzlich die Energie der Höhenwinde genutzt, wären sogar 1.800 Terawatt möglich, etwa das 100-fache des derzeitigen weltweiten Energiebedarfs.

Deutschland

Der von der Agentur für Erneuerbare Energien im Jahr 2010 erstellte 'Potenzialatlas Deutschland' kam zu dem Ergebnis, dass Windkraftanlagen auf 0,75 % der Landfläche 20 % des deutschen Strombedarfs 2020 decken könnten.

2013 veröffentlichte das Umweltbundesamt eine vom Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik erstellte Studie, die das Gesamtpotential der Windenergienutzung an Land an Land ermitteln sollte. Demnach stehen in Deutschland rund 14 % der Gesamtfläche potentiell für die Windenergienutzung zur Verfügung, wobei bei einer installierbaren Leistung von 1.190 GW ca. 2.900 TWh elektrischer Energie gewonnen werden könnten. Unter Berücksichtigung von Schutzmaßnahmen für Anwohner, Umwelt, Tieren usw. sowie wirtschaftlicher Überlegungen liegt das realisierbare Potential bei etwa 930 GW installierter Leistung und einem potenziellen Ertrag von 2.400 TWh pro Jahr. Dies entspricht etwa dem Vierfachen des aktuellen deutschen Strombedarfs.

Wirtschaftlichkeit

Stromgestehungskosten und Wettbewerbsfähigkeit

Windpark

Bei modernen Windenergienutzung handelt es sich um eine junge Technologie, die nach den Anfängen in den späten 1970er Jahren erst seit den 1990er Jahren in größerem Ausmaß zum Einsatz kommt. Die Verbesserungspotentiale werden daher erst allmählich durch Skaleneffekte infolge weiterer Erforschung und der mittlerweile bei den meisten Herstellern etablierten industriellen Serienfertigung erschlossen, weshalb noch deutliches Kostensenkungspotential aufgrund technischer Weiterentwicklung besteht. Größter Kostenpunkt bei der Windstromerzeugung sind die relativ hohe Anfangsinvestitionen in die Anlagen, während die Betriebskosten infolge nicht vorhandener Brennstoffkosten sowie der Rückbau demgegenüber nachrangig sind. Zwar liegen die reinen Investitionskosten pro Kilowatt installierter Leistung bei Windenergieanlagen mittlerweile bei etwa 910 Euro und damit deutlich unterhalb derer von Kohlekraftwerken (der 2008 begonnene Bau des 750-Megawatt leistenden Kohlekraftwerks Lünen kostete z.B. 1,4 Milliarden Euro und damit 1867 Euro pro Kilowatt), allerdings erzeugen Windkraftanlagen pro Jahr daraus in aller Regel weniger elektrische Energie.

Dessen ungeachtet gilt die Wettbewerbsfähigkeit von Windkraftanlagen mit konventionellen Kraftwerken laut Fraunhofer ISE zumindest an guten Onshore-Standorten mit Stromgestehungskosten bis unter 6 ct/kWh als mittlerweile erreicht. Auf durchschnittlichen Standorten liegen die Stromgestehungskosten zwischen 6,5 und 8,1 ct/kWh, womit an normalen Standorten noch ein kleiner Kostennachteil gegenüber konventioneller Stromerzeugung besteht. In den meisten Staaten sind Standorte im Binnenland dennoch wirtschaftlich nutzbar. Offshore-Anlagen sind dagegen aufgrund höherer Finanzierungs- und Betriebskosten trotz mehr Volllaststunden deutlich teurer, ihre Stromgestehungskosten liegen derzeit bei 12-16 ct/kWh.

Diese Zahlen werden auch von Bloomberg gestützt. Demnach sind in einigen Staaten mit guten Windbedingungen und vergleichsweise hohen Stromkosten wie Brasilien, Argentinien, Kanada, Portugal und dem Vereinigten Königreich sind Windkraftanlagen bereits heute gegenüber konventionellen Stromerzeugern wettbewerbsfähig. Bis 2016 soll auch in einigen weiteren Gebieten mit moderaten Windbedingungen die Netzparität erreicht werden. Für Australien errechnete Bloomberg beispielsweise im Februar 2013, dass Windkraftanlagen eines Windparks deutlich kostengünstiger produzieren könnten als neu zu bauende Kohle- oder Gaskraftwerke. So lägen die Stromgestehungskosten eines neuen Windparks bei umgerechnet 80 Australischen Dollar pro MWh, während Kohlekraftwerke mit 143 A$ und Gaskraftwerke mit A$116 deutlich höhere Stromgestehungskosten aufwiesen. Bei letzteren waren die Kosten des CO₂-Austoßes mit eingerechnet, dieser wurde in Australien mit 23 Australischen Dollar pro Tonne CO₂ festgesetzt.

Laut Windkraftanlagenherstellern sollen die Stromgestehungskosten der Windenergie bis 2015/16 auf 4 bis 4,5 ct/kWh fallen.

Förderung

Um die erwünschten Investitionen in Windenergie auch an Standorten mit geringerer Windhöffigkeit zu erleichtern, werden diese in vielen Staaten unabhängig von politischer Ausrichtung gefördert, beispielsweise durch Steuergutschriften (PTC in den USA), Quoten- oder Ausschreibungsmodelle (Italien) oder Mindestpreissysteme wie Einspeisevergütungen (zum Beispiel Deutschland, Spanien, Österreich, Frankreich, Portugal, Griechenland, Großbritannien). Das Mindestpreissystem verbreitet sich immer mehr, insbesondere weil es mehr installierte Leistung erzielt.

Umweltschützer argumentieren, Windenergie sei, wenn alle externen Kosten der Energieerzeugung (auch die Umweltschäden beispielsweise durch Schadstoffausstoß) einbezogen werden, neben der Wasserkraft eine der günstigsten Energiequellen. So wurden z.B. im Jahr 2011 in Deutschland durch die Erneuerbaren Energien insgesamt ca. 9,1 Mrd Euro an externen Kosten eingespart. Da die Messung externer Kosten und Nutzen jedoch aufgrund verschiedener Methodiken nicht eindeutig zu beziffern ist, kamen ältere Studien mit Daten nicht neuer als 2004 zu anderen Ergebnissen.

Auswirkungen auf den Strompreis

Die Windenergie trägt als erneuerbare Energie zum Merit-Order-Effekt bei und senkt durch die Verdrängung konventioneller Kraftwerke den Strompreis an der Börse. Der Merit-Order-Effekt berücksichtigt allerdings nicht die langfristigen Veränderungen in der Zusammensetzung der Kraftwerke, so dass nachhaltige Auswirkungen in Bezug auf den Strompreis durch den besagten Effekt nicht zweifelsfrei geklärt werden können.

Wird an windstarken Tagen viel aus Windenenergie erzeugter Strom eingespeist, sinkt der Großhandelspreis an der Strombörse. Ist wenig Windenergie vorhanden, steigt der Preis an der Strombörse. Die Strompreissenkung durch Windenergie entsteht durch die gesetzliche Abnahmepflicht für produzierten Windstrom. Ist viel Strom aus Windenergie verfügbar, wird der Einsatz teurer konventioneller Kraftwerke, insbesondere Gaskraftwerke, („Grenzkosten-Theorie“) vermindert, was zu einem Absinken der Preise an der Strombörse führt. Im 2. Quartal 2008 kostete Strom an der Leipziger Strombörse im Mittel 8,495 ct/kWh, ging aber u.a. durch die verstärkte Einspeisung der Erneuerbaren Energien bis 2012 auf ca. 5 ct/kWh zurück. Der Einspeisetarif für Windkraft in Österreich liegt bei 7,8 ct/kWh. 2011 betrug die Anfangsvergütung für Windenergie in Deutschland nach EEG 9,2 ct/kWh.

Politische und ökologische Aspekte heutiger Nutzung

Zukunftssicherheit

→ Hauptartikel: Energiewende

Windparklandschaft in Mecklenburg

Wie auch andere Erneuerbare Energien ist die Energie des Windes nach menschlichem Ermessen zeitlich unbegrenzt verfügbar und steht somit im Gegensatz zu fossilen Energieträgern und Kernbrennstoffen dauerhaft zur Verfügung. Die Reichweiten von Erdöl, Erdgas und Kohle betragen Stand 2009 41, 62 bzw. 124 Jahre. Ebenfalls entsteht bei der Windenergienutzung nahezu keine Umweltbelastung infolge von Schadstoffemissionen, wodurch die Windenergie als wichtiger Baustein einer nachhaltigen und umweltschonenden Wirtschaftsweise angesehen wird. Aufgrund ihres sehr geringen CO₂-Ausstoßes gilt sie darüber hinaus als wichtiges Mittel im Kampf gegen die Globale Erwärmung. Zudem gibt es bei der Windenergie keine Risiken von großen oder extrem großen Umweltschädigungen wie bei der Kernenergie infolge von schweren Unfällen.

Ein weiteres Argument der Befürworter ist die weltweite Verfügbarkeit von Wind. Von einer Förderung der Windenergie versprechen sie sich mehr Gerechtigkeit, da auf diese Weise insbesondere vor dem Hintergrund steigender Preis für fossile Energieträger auch Staaten ohne Energieressourcen einen höheren Grad der Selbstversorgung bis hin zur Autarkie in der Energieversorgung erreichen könnten.

Mit dem Einsatz von Windkraftanlagen können allerdings ebenfalls negative Auswirkungen auf die Umwelt verbunden sein, siehe auch: Auswirkungen auf die Umwelt von Windkraftanlagen.

Bereitstellungssicherheit

Häufigkeitsdichte der erzeugten Leistung aus der Windkraft

Jahres- und Tagesgang der erzeugten Leistung aus der Windkraft

Windenergie ist Teil eines Energiemix und bildet nur eine Säule der erneuerbaren Energien. Als ihr Hauptnachteil gilt die unregelmäßige, mit dem Wind schwankende Leistungsabgabe, die durch ein sinnvolles Kraftwerksmanagement ausgeglichen werden muss. Bei sehr starkem Wind erzeugt eine WEA 100 % ihrer Nennleistung (= Volllast). Diese Schwankungen sind geringer geworden; maßgeblich ist die Summe der eingespeisten Energie über größere Gebiete. Andere erneuerbare Energien können ausgleichend wirken und haben teils ein gegenläufiges Angebotsverhalten. Die durchschnittliche Kurve der Einspeiseleistung von Windenergieanlagen zeigt in Westeuropa im Durchschnitt tagsüber höhere Werte als nachts und im Winter höhere als im Sommer, sie folgt somit über den Tagesverlauf wie auch jahreszeitlich dem jeweils benötigten Strombedarf. Gleichwohl kann auch in einer ganzen Regelzone einige Tage lang die produzierte Windenergiemenge sehr hoch sein oder fast Null sein.

Meteorologische Prognosesysteme ermöglichen es, die von Windparks in das Stromnetz eingespeiste Leistung per Windleistungsvorhersage im Bereich von Stunden bis zu Tagen im Voraus abzuschätzen. Bei einem Vorhersagezeitraum von 48 h bis 72 h beträgt die Genauigkeit 90 %, bei einer 6-Stunden-Vorhersage mehr als 95 %. So werden zur Aufrechterhaltung eines störungsfreien Stromangebotes (fast) keine zusätzlichen teuren regelenergieliefernden Kraftwerke benötigt.

Die Höhe der vorzuhaltenden Reserveleistung hängt auch erheblich von der Vorhersagegenauigkeit des Windes, der Regelungsfähigkeit des Netzes sowie dem zeitlichen Verlauf des Stromverbrauchs ab. Eine deutliche Verminderung des Bedarfs an Regelenergie entsteht durch Kombination von Windenergieanlagen an verschiedenen Standorten, da sich die Schwankungen der dortigen Windgeschwindigkeiten teilweise gegenseitig ausmitteln.

Seit der Novellierung des Gesetzes für den Vorrang erneuerbarer Energien (EEG) zum 1. Juli 2004 sind die Regelzonenbetreiber zum sofortigen horizontalen Ausgleich der Windenergieeinspeisung verpflichtet. Wird die Summenleistung von aktuell über 22.000 Windenergieanlagen im deutschen Stromnetz betrachtet, so ergibt sich eine sehr langsame Summenganglinie. Die große Mittlung aus vielen Anlagen, räumlicher Verteilung und unterschiedlichem Anlagenverhalten führt bereits in einzelnen Regelzonen dazu (Ausnahme sind extreme Wetterlagen), dass die Schwankung der Windstromeinspeisung mit Mittellastkraftwerken ausgeglichen werden kann. Teure Regelenergie (Primär- und Sekundärregelung) wird in der Regel nicht benötigt. Dies belegen zum Beispiel Untersuchungen für das im Auftrag mehrerer Stadtwerke erstellte „Regelmarkt-Gutachten“ (31. Oktober 2003, BET Aachen). Für einen marktrelevanten Zusammenhang zwischen Windstromeinspeisung und Regelenergiemenge und -preis gibt es keine Belege.

Bei einem starken Ausbau der Windenergiegewinnung, wie es in der dena-Netzstudie für Deutschland untersucht wurde, wird der Bedarf an Regel- und Reservekapazität (Mittellastkraftwerke) zwar steigen, kann aber laut Studie ohne Neubau von Kraftwerken (also nur mit dem bestehenden Kraftwerkspark) gedeckt werden. Ein Zubau von Windenergieanlagen führt nicht automatisch zu einem Abbau der dann schlechter ausgelasteten, nach Bedarf steuerbaren, Kraftwerkskapazitäten. Aufgrund der Unstetigkeit des Windes kann die mit Windenergieanlagen gewonnene elektrische Energie nur im Verbund mit anderen Energiequellen oder mit Speichern wie Pumpspeicherkraftwerken oder der Umwandlung in Windgas für eine kontinuierliche Energiebereitstellung genutzt werden. Durch Prognose der Einspeisung und Austausch in und zwischen den Übertragungsnetzen (Regelzonen) muss die schwankende Stromerzeugung im Zusammenspiel mit anderen Kraftwerken wie die normalen Verbrauchsschwankungen ausgeglichen werden. Für Deutschland geht man laut einer Studie der DENA derzeit (20XX) von 20 bis 25 % maximalem Anteil beim nur moderaten Ausbau der Netzinfrastruktur aus. Weitere Möglichkeiten, zukünftig den Anteil an Windstrom an der Gesamtstromerzeugung über einen solchen Wert hinaus zu erhöhen, sind:

• Verstärkung und Vermaschung des Hochspannungsnetzes mit benachbarten Regelzonen über moderaten Ausbau hinaus
• Demand Side Management (zeitweiliges Abschalten oder verzögerter Betrieb nicht zwingend notwendiger Verbraucher - siehe Lastabwurf)
• Energiespeicherung, zum Beispiel durch Pumpspeicherkraftwerke und Druckluftspeicherkraftwerk oder durch Speicherung nach Umwandlung als Windgas
• Auslegung der Windkraftanlagen auf einen höheren Kapazitätsfaktor durch Erhöhung der Rotorfläche bei gleichbleibender Nennleistung
• Erhöhung der installierten Nennleistung und zeitweise Abschaltung bei Leistungsüberschuss

In zahlreichen, zumeist dieselgestützten Inselnetzen mit Windstromeinspeisung (Australien, Antarktis, Falklands, Bonaire), werden neben dem Demand Side Management zudem Batterien und teilweise auch Schwungradspeicher zur kurz- und mittelfristigen Netzstabilisierung und -optimierung eingesetzt, wobei relativ schlechte Wirkungsgrade aus wirtschaftlichen Gründen (Reduktion des sehr teuren Dieselstromanteils) akzeptiert werden können. Speicherung von Windstrom durch Wasserstoffelektrolyse und -verbrennung (siehe Wasserstoffspeicherung, Wasserstoffwirtschaft) und Schwungradspeicher wurde in einem Modellprojekt auf der norwegischen Insel Utsira erprobt.

Ältere drehzahlstarre Windenergieanlagen mit Asynchrongeneratoren, die in der Frühphase der Windenergienutzung (d.h. von den 1970er bis in die frühen 1990er Jahre) zum Einsatz kamen, haben zum Teil Eigenschaften, die bei einem starken Ausbau Probleme im Netzbetrieb bereiten können; dies betrifft vor allem den sog. Blindstrom. Dem kann durch Blindstromkompensation abgeholfen werden; moderne drehzahlvariable Anlagen mit elektronischem Stromumrichter können den Blindstromanteil ohnehin nach den Anforderungen des Netzes beliebig einstellen und auch Spannungsschwankungen entgegenwirken, so dass sie sogar zur Netzstabilisierung beitragen können. Im Zuge des sogenannten Repowering sind zahlreiche alte Anlagen abgebaut worden.

Wegen Engpässen im deutschen Stromnetz werden zeitweise Windkraftanlagen vom Netz genommen („Abregelung“). 2010 gingen so 150 GWh verloren, 2011 waren es 407 GWh. Die Betreiber werden für solche Produktionsdrosselungen nach Erneuerbare-Energien-Gesetz entschädigt; die Stromverbraucher zahlen auch für nicht eingespeisten Strom. Die Kosten hierfür werden, je nach Begründung für die Abschaltungen, bei 18 bis 35 Mio. Euro liegen.

Flächenbedarf

Verglichen mit anderen Formen der Energieerzeugung weist die Windenergienutzung einen vergleichsweise niedrigen Flächenbedarf auf; man geht von circa 0,4 ha (4.000 m²) pro Windkraftanlage aus. Die Fundamentfläche moderner Anlagen der 3-MW-Klasse liegt bei ca. 350-500 m², die größten derzeit errichteten Windkraftanlagen vom Typ Enercon E-126 liegen bei einer Leistung von 7,6 MW bei einer Fundamentfläche von etwa 600 m². Hinzu kommt bei Verwendung eines Mobilkranes die Kranstellfläche mit einem Flächenverbrauch von circa 0,3 ha, die während des Betriebes der Anlage dauerhaft erhalten bleibt. Kommt zur Errichtung der Anlage ein Turmdrehkran zum Einsatz, reduziert sich der Flächenbedarf für die Montage des Krans und der Windkraftanlage auf rund 0,12 ha. Daneben kann ggf. ein Neu- oder Ausbau der Zuwegung zur Anlage notwendig werden, zudem wird während der Bauphase temporär eine Bedarfsfläche von 0,2-0,3 ha für die Lagerung und evtl. Vormontage von Anlagenteilen benötigt.

Insgesamt betrug der Flächenverbrauch von Windkraftanlagen in Deutschland im Jahr 2011 rund 100 km². Zum Vergleich: Der Flächenverbrauch der deutschen Braunkohletagebauten (ohne Kraftwerke) beträgt ca. 2.300 km², wobei 2011 der Anteil der Braunkohle am deutschen Stromverbrauch etwa bei dem Dreifachen der Windstromerzeugung lag. Geht man von einer Stromproduktion von 6-8 Mio. kWh jährlich und einem Flächenverbrauch von 4.000 m² aus, was typische Werte für eine moderne Binnenlandanlage der 3-MW-Klasse sind, so ergibt sich ein Stromertrag von 1.500-2.000 kWh pro m² Gesamtfläche. Auf Starkwindstandorten liegt der Flächenertrag noch deutlich höher. Damit liegt die Flächenproduktivität (Ertrag pro Fläche) der Windenergienutzung bei etwa dem Tausendfachen von Biogasanlagen.

Arbeitsmarkt-Effekt

Weltweit waren im Jahr 2010 ca. 670.000 Menschen in der Windenergie-Branche beschäftigt, knapp dreimal so viele wie noch 2005 (ca. 235.000). In Deutschland bot die Branche 2009 95.600 Menschen Arbeit (nur Windenergie an Land). Die Arbeitsplätze entfallen dabei sowohl auf die Produktion als auch auf den Betrieb der Anlagen. Nicht nur die Produktionsstandorte profitieren, sondern auch die Städte und Gemeinden, in denen Dienstleister und Zulieferbetriebe angesiedelt sind. Eine Studie der Gesellschaft für Wirtschaftliche Strukturforschung (GWS) zeigt, dass alle Bundesländer – nicht nur der windreiche Norden – von den Beschäftigungseffekten profitieren. Im Jahr 2030 werden demnach über 165.000 Menschen in der Onshore-Windenergie arbeiten.

Gesellschaftliche Akzeptanz

Siehe auch: Erneuerbare Energien und Windkraftanlage

Grundsätzlich befürwortet ein großer Teil der Bevölkerung die Windenergienutzung, wie eine Reihe repräsentativer Umfragen ergeben hat. Dies ist auch dann der Fall, wenn konkrete Anlagen in der Nähe der befragten Personen aufgestellt werden sollen. Insbesondere liegt die Zustimmung zur Windenergienutzung in Regionen, wo bereits Windkraftanlagen vorhanden sind, höher, als dort, wo die Bevölkerung noch nicht mit der Windenergienutzung vertraut ist. Trotz der allgemein breiten Zustimmung ist die Windenergienutzung jedoch nicht unumstritten, weshalb es immer wieder u.a. zur Gründung von Bürgerinitiativen gegen geplante Projekte kommt.

Moderne Windkraftanlagen haben heute eine deutlich größere Nabenhöhe als früher. Durch den größeren Rotor drehen sich auch deutlich langsamer als früher (bei großen Anlagen liegt die Nennwindgeschwindigkeit nur noch bei etwa 10-15 Umdrehungen pro Minute), was von vielen Menschen als ruhiger wahrgenommen wird. Im Rahmen des sogenannten Repowering werden z.B. drei oder vier ältere Klein-Turbinen durch eine neue Groß-Anlage ersetzt; diese hat meist trotzdem eine höhere Leistung als die ersetzten alten Anlagen. Die "Verspargelung" von Aufstellungsgebieten nimmt damit subjektiv ab.

Klimatische Auswirkungen

Eine 2010 veröffentlichte Klima-Modellrechnung des Massachusetts Institute of Technology prognostizierte, dass regional mit nachweisbaren Klimaeffekten zu rechnen wäre, würden 10 % der im Jahr 2100 global benötigten Energie mittels Windkraft erzeugt. An Land sei mit einer Erwärmung zu rechnen, auf See mit einer Abkühlung.

Laut einer 2009 veröffentlichten Strömungs-Modellrechnung der Stanford University würden Windkraftanlagen, sollten sie den gesamten heutigen Weltenergiebedarf decken, den Energiegehalt der unteren Luftschicht um circa 0,007 % verringern. Dies sei jedoch mindestens eine Größenordnung kleiner als der Einfluss durch Besiedlung und durch Aerosole aus Abgasen. Die Aufheizeffekte durch Stromerzeugung mit Windkraftanlagen seien viel niedriger als die Abwärme thermischer Kraftwerke.

Internationale Entwicklung

Globale Statistik

Installierte Leistung Windenergie weltweit nach Staat (2012)

Platz	Staat	Leistung in MW
0–	Europa	109.237
0–	EU	105.696
01	China	75.564
02	USA	60.007
03	Deutschland	31.332
04	Spanien	22.796
05	Indien	18.421
06	Großbritannien	8.445
07	Italien	8.144
08	Frankreich	7.196
09	Kanada	6.200
10	Portugal	4.525
11	Dänemark	4.162
12	Schweden	3.745
13	Japan	2.614
14	Australien	2,584
15	Brasilien	2,508
16	Polen	2,497
17	Niederlande	2,391
18	Türkei	2,312
19	Rumänien	1,905
20	Griechenland	1,749
	Weltweit	282.430

International gehören die Volksrepublik China, USA, Deutschland und Spanien zu den größten Erzeugern von Windstrom. Österreich lag Ende 2012 mit 1378 MW auf Platz 22, die Schweiz mit 50 MW installierter Leistung auf Platz 52. Die Staaten mit den höchsten Anteilen der Windenergie am nationalen Stromverbrauch (bezogen auf ein durchschnittliches Windjahr, Stand 2011) sind laut EWEA Dänemark mit 25,9 %, Spanien mit 15,9 %, Portugal mit 15,6 %, Irland mit 12,0 % und Deutschland mit 10,6 %. Laut Dänischer Energieagentur lag Dänemark 2011 sogar bei 28,1 %.

Die Ende 2012 weltweit installierte Leistung von 282 GW hat ein Stromerzeugungspotenzial von 580 TWh/a, was gut 3 % des Weltstromverbrauchs entspricht. Das Potential der rund 106 GW, die Ende 2012 in der EU installiert waren, liegt in einem durchschnittlichen Jahr bei 230 TWh, entsprechend 7 % des Elektrizitätsbedarfes der EU.

In Deutschland, Dänemark und Spanien gab es über Jahre eine durch den politischen Willen getragene gleichmäßige Entwicklung der Windenergie. Dies hat zur Entwicklung eines neuen Industriezweiges in diesen drei Staaten geführt. Im Jahre 2009 hatten die führenden Hersteller mit Standorten in Deutschland noch einen Anteil von mehr als 36 %, zwei Jahre später hatten allein die fünf größten asiatischen Unternehmen einen Anteil von 36 % am Weltmarkt erreicht. Insgesamt decken die zehn Top-Firmen der Windenergiebranche rund 80 % des weltweiten Bedarfes ab. Deutschland ist einer der Hauptexporteure von Windkraftanlagen.

2012 wurden weltweit 44.711 MW neu installiert, davon 13.200 MW in der Volksrepublik China, 13.124 MW in den Vereinigten Staaten, 2.439 MW in Deutschland 2.336 MW in Indien und 1.897 MW in Großbritannien.

Quelle der Diagrammdaten

Deutschland

Geschichtliche Entwicklung

Entwicklung der Windenergie in Deutschland seit 1990 (blau: erzeugter Strom, rot: installierte Leistung

Windenergieleistung in EU/DE/ES (1990-2009) sowie Zubau 2009 in einzelnen Ländern (Quelle: BMU Erneuerbare Energie in Zahlen, Jun 2010)

Windkraftanlagen in Deutschland (2011)

Ganz entscheidend für den Boom der Windenergie in der Bundesrepublik Deutschland war das Stromeinspeisungsgesetz von 1991, das die Stromnetzbetreiber zur Abnahme des erzeugten Stroms verpflichtete. Diese Förderung des Technologieeinstiegs in erneuerbare Energien wurde von der von Herbst 1998 bis Herbst 2005 bestehenden Rot-Grünen Bundesregierung im Jahr 2000 im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) mit Einschränkungen fortgeschrieben. Das Gesetz sichert den Betreibern von Windenergieanlagen feste Vergütungen des eingespeisten Stroms. Die Vergütung für den Windstrom sinkt um 2 %/Jahr (Degression) für später aufgestellte WEA. Beispiel: Wurde 2006 eine WEA angeschlossen, erhält der Betreiber 20 Jahre lang eine gesetzlich gesicherte Vergütung von 8,35 ct/kWh. Wurde die Windkraftanlage ein Jahr später angeschlossen, erhält er 20 Jahre lang 8,18 ct/kWh usw.

Die Festpreisvergütung im Rahmen des EEG hat zu einem starken Ausbau der Windenergienutzung in der Bundesrepublik Deutschland geführt. Ende 2003 war rund die Hälfte der gesamten europäischen Windenergieleistung (28.700 MW) in Deutschland installiert, zehn Monate später bereits zwei Drittel. Anfang April 2004 verabschiedete der Deutsche Bundestag eine Novellierung des EEG. Diese sieht für 2004 eine um 0,1 Cent/kWh reduzierte Vergütung des Windstroms sowie eine Erhöhung der Degression der Einspeisevergütung von 1,5 % auf 2 % ohne Inflationsausgleich in den kommenden Jahren vor (1. Hälfte 2004: 8,8 ct/kWh; 2. Hälfte 2004 (nach der Novellierung): 8,7 ct/kWh; 2005: 8,53 ct/kWh; 2006: 8,35 ct/kWh; usw.). Real sinkt damit die Neuvergütung zukünftig errichteter Windenergieanlagen um jährlich 3,5 bis 4 % (bei 1,5 bis 2 % Inflation). Auf diese Weise soll der durchschnittliche Windstrompreis bis etwa 2015 den durch Kraftwerksneubauten und Brennstoffkosten steigenden Marktpreis für Strom erreichen und dann unterschreiten.

Der allgemeine Subventionsvorwurf gegen die Windenergie bezieht sich in der Regel auf die EEG-Förderung. Dass es sich bei Transfers aus dem EEG um keine Beihilfen im Sinne des EG-Vertrages handelt, wurde vom Europäischen Gerichtshof (EuGH) mit Entscheidung vom 13. März 2001 C-379/98 bestätigt. Auch der Subventionsbegriff laut § 12 des Stabilitäts- und Wachstumsgesetzes wird vom EEG nicht erfüllt. Die ökonomischen Wirkungen des EEG und von Subventionen sind vergleichbar bzw. ähnlich.

Weitere Vergünstigungen, die den Betreibern von Windenergieanlagen aktuell gewährt werden, sind:

• Auf Antrag Befreiung von der Stromsteuer für Bezugsstrom (insgesamt bundesweit weniger als 100.000 € im Jahre 2004)
• Kreditverbilligungen der KfW-Bankengruppe. Günstige Kredite für Investitionen werden zum Beispiel auch mittelständischen Betrieben oder Privathaushalten für Gebäudesanierungen gewährt. Auch Betreiber von Windenergieanlagen können Mittel beantragen. Dies ist jedoch zeitaufwändig und die Rückzahlung unflexibel in der Tilgung, weshalb (Stabd 20xx) oft darauf verzichtet wird. Der Zinsvorteil dieser Kredite ist mit den Zinsen am freien Kapitalmarkt gegenzurechnen und als Subvention zu bewerten. Bei einem Zinsvorteil von 0,5 bis 1 % ergab sich für 2003 eine Subvention der Windenergie von schätzungsweise 18,5 bis 37 Millionen Euro.

Investitionskostenzuschüsse von Bund und Ländern für die Errichtung von Windenergieanlagen werden seit Ende der Neunzigerjahre nicht mehr gewährt. Steuerlich gibt es keine Sonderregelungen für den Betrieb von Windenergieanlagen, die von anderen beweglichen Wirtschaftsgütern abweichen.

Statistik

In diesem Abschnitt werden ausschließlich Statistiken der Windenergienutzung aufgeführt. Allgemeine Statistiken zu den Erneuerbaren Energien finden sich hier.

Deutschland hatte bis Ende des Jahres 2007 mit 22.247 MW die höchste installierte Leistung weltweit installiert, 2008 wurde es von den USA und schließlich 2010 von China übertroffen. Ende 2012 waren in Deutschland 22.962 Windkraftanlagen mit 31.3 GW in Betrieb. Beim Ausbau der Windenergie gilt die deutsche Industrie als international führend, wenn auch Deutschland mittlerweile nicht mehr der größte Windenergiemarkt ist. Mit Enercon, Siemens Windenergie, REpower, Nordex, der Bard Holding und Fuhrländer haben mehrere Windenergieanlagenhersteller ihren Sitz in Deutschland, weitere in der Windbranche tätige Unternehmen wie Vestas und General Electric betreiben Werke in Deutschland. Im Jahr 2010 betrug der Exportanteil der Branche 66%.

Einige statistische Angaben zur Windenergie in Deutschland für die Jahre 2001 bis 2011

	2001	2002	2003	2004	2005	2006	2007	2008	2009	2010	2011	2012
Bruttostromerzeugung (TWh)	586,4	586,7	606,7	615,3	620,6	636,9	637,2	637,1	592,7	628,6	608,9	617,6
Windstromerzeugung (TWh)e)	10,5	15,8	18,9	25,5	27,2	30,5	39,5	40,4	38,6	37,8	48,9	45,9
Anteil am Bruttostromverbrauch (%)	1,8	2,8	3,2	4,2a)	4,3	5,0e)	6,4e)	7,0e)	6,6	6,2	8,0	7,4
installierte Anlagenleistung am Jahresende (GW)	8,7	11,8	14,6d)	16,6d)	18,4 d)	20,6d)	22,2d)	23,9d)	25,77d)	27,2	29,1	31,3
Anlagenzahl am Jahresended)	11.438	13.759	15.387d)	16.543d)	17.574d)	18.685d)	19.460d)	20.301d)	21.164d)	21.585	22.297	22.962
durchschnittliche Nennleistung pro Anlage (kW)	763	864	949d)	1.005d)	1.049 d)	1.103d)	1.143d)	1.177d)	1.218d)	1.259	1.303	1.364
durchschnittliche Auslastung (Prozent der Nennleistung)	14,0	16,0	14,5	17,1	16,6	17,3	20,27	20,54	17,1	15,9	19,2	16,7
IWES Windindex (aus den Ertragsdaten laut Betreiberdatenbank in Prozent des Mittels seit 2003f)	94	98	86	98	89	90	106	99	86	74
Quellen: VDN/VdEW, DEWI, a):Schätzung AGEE-Stat, b):VDEW d):DEWI e):BMU (PDF; 1,6 MB), Seite 8 f) IWES Fraunhofer

Die in der Tabelle aufgeführte Auslastung ist geringer als in der Realität. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die in einem Jahr neu installierten Windkraftanlagen nicht ein volles Jahr zum gesamten Jahresgesamtenergieertrag beitragen können, weil rund zwei Drittel der neuen Anlagen in der Regel während der zweiten Jahreshälfte installiert werden.

Der IWET-Windindex betrug im Jahr 2010 lediglich 74 %, denn es wurden statt der erwarteten 50,5 TWh nur 37,8 TWh Strom aus Windenergie produziert. Das entsprach etwa 6,2 % des Bruttostromverbrauchs. Die Windenergie ist vor der Biomasse (2009: 5,2%, 26,0 TWh bei 4.520 MW installierter Leistung) die bedeutendste erneuerbare Energiequelle in der Stromerzeugung.

Die höchste in einem Monat in Deutschland durch Windkraft eingespeiste Arbeit wurde im Dezember 2011 mit 8 Mrd. kWh erreicht.

Entwicklung in den einzelnen Bundesländern

Da das jährliche Windaufkommen schwankt, wird ein sogenannter Windindex als Mittelwert verwendet. Auf dieser Grundlage wurden vom Deutschen Windenergie-Institut DEWI die Windenergieanteile nach Bundesländern berechnet:

Installierte Leistung und Anteil des potenziellen Jahresenergieeintrags aus Windenergieanlagen am Nettostromverbrauch in Deutschland nach Bundesländern (Stand: Ende 2012)

Bundesland	Anzahl WEA	Leistung in MW	Anteil am Nettostromverbrauch in %
Baden-Württemberg	382	502	1,0
Bayern	554	869	1,6
Berlin	1	2	0,0
Brandenburg	3135	4814	49,3
Bremen	77	149	5,0
Hamburg	58	53	0,7
Hessen	705	802	3,2
Mecklenburg-Vorpommern	1507	1950	54,3
Niedersachsen	5477	7333	25,5
Nordrhein-Westfalen	2901	3183	4,0
Rheinland-Pfalz	1245	1928	10,7
Saarland	103	158	2,5
Sachsen	844	1003	8,1
Sachsen-Anhalt	2412	2811	49,8
Schleswig-Holstein	2920	3571	49,5
Thüringen	641	900	13,3
Nordsee	46	230	–
Ostsee	22	51	–
Deutschland gesamt	23030	31.308	10,5

Durchschnittliche installierte Leistung pro Windkraftanlage: 1,36 MW

Das Bundesland Schleswig-Holstein plant ab 2020 300 % seines theoretischen Strombedarfs durch Erneuerbare Energien zu decken, wobei die Windenergie den größten Teil beisteuern wird.

Niedersachsen plant bis 2020 90 % des Stromes aus erneuerbaren Quellen zu beziehen, wovon der größte Teil von der Onshore-Windenergie gedeckt werden soll.

In Nordrhein-Westfalen erhöhte die schwarz-gelbe Landesregierung im Jahr 2005 den Mindestabstand für neu zu bauende Windenergieanlagen zum nächsten Gebäude von 500 m auf 1500 m. Damit brachte sie den Bau von neuen Anlagen fast zum Erliegen. Im Juli 2011 lockerte die rot-grüne Landesregierung mit einem neuen 'Windenergieerlass' Bestimmungen, die bis dahin den Ausbau der Windenergie gebremst hatten.

Auch in den süddeutschen Ländern Baden-Württemberg und Bayern sowie Hessen, in denen CDU/CSU und FDP die Regierung stellten, wurde der Ausbau der Windenergie z.B. durch sehr große Ausschlussflächen und Höhenbegrenzungen für Anlagen administrativ behindert, wodurch es nur zu einem geringen Zubau an Windkraftanlagen kam. Spätestens seit der Nuklearkatastrophe von Fukushima setzte jedoch ein Umdenken ein, sodass nun auch in Süddeutschland der Ausbau der Windenergie forciert wird. Die mittlerweile grün-rote Landesregierung Baden-Württembergs senkte mit dem "Windenergieerlass Baden-Württemberg" die administrativen Hürden.

Dänemark

Windenergieanlagen in Dänemark

Dänemark war aufgrund seiner durch die geographische Lage des Landes bedingten guten Windbedingungen ein Pionier der Entwicklung der Windkrafttechnik (siehe auch Geschichte der Windenergienutzung). Im Jahr 2012 überstieg der Anteil der Windenergie am dänischen Stromverbrauch zum ersten mal die 30-%-Marke. Bis 2020 soll der Anteil gemäß den Ausbauplanungen der dänischer Regierung 50 % betragen. Dänemark setzt sowohl auf die Windenergie an Land als auch auf die Windkraft im Meer (Offshore-Windenergie). Bedeutende Offshore-Windparks sind Horns Rev, Nysted sowie Anholt, wobei sich letzterer noch in Bau befindet. Im März 2013 überschritt die in Offshore-Windparks installierte Anlagenleistung 1000 MW.

Japan

In Japan gibt es ähnlich wie in Deutschland einen festen Vergütungssatz für erneuerbare Energien. Die Vergütung für elektrischen Strom aus Windenergieanlagen beträgt seit 1. Juli 2012 mit 23,1 Yen pro kWh (umgerechnet 24 Cent im Berichtsmonat) deutlich mehr als in anderen Ländern.

Österreich

Installierte Leistung in Österreich nach Bundesländern (Stand: Ende 2010)

Bundesland	Anzahl WEA	Leistung
Burgenland	206	369,2 MW
Kärnten	1	0,5 MW
Niederösterreich	353	557,3 MW
Oberösterreich	23	26,4 MW
Salzburg	–	–
Steiermark	33	49,8 MW
Tirol	–	–
Vorarlberg	–	0 MW
Wien	9	7,4 MW
Österreich gesamt	625	1010,6 MW

Ende 2010 waren in Österreich 625 Windenergieanlagen mit einer Leistung von 1010,6 MW am Netz. Ihr Regelarbeitsvermögen beträgt etwa 2,1 TWh/a, dies entspricht etwa 4 % der Stromerzeugung in Österreich oder dem Bedarf von rund 550.000 Durchschnittshaushalten.

Die Schwerpunkte der österreichischen Windenergienutzung liegen in Niederösterreich und im Burgenland. In Oberzeiring (Steiermark) wurde 2002 Österreichs bisher höchster Windpark 1900 m über dem Meeresspiegel errichtet. Er umfasst derzeit 13 Anlagen mit einer Gesamtleistung von 23 MW.

Portugal

Ende 2011 hatte Portugal eine Windkraftleistung von 4.083 MW aufgebaut. Am gesamten Stromverbrauch betrug der Windstromanteil 15,6%.

Schweiz

installierte Windenergieleistung der Schweiz

Ab 1996 entstand mit dem Windkraftwerk Mont Crosin im Kanton Jura der erste leistungsstarke Windpark in der Schweiz; er wurde bis 2010 auf eine Leistung von 23 MW ausgebaut. Europas höchstgelegener Windpark in Gütsch bei Andermatt steht seit 2004 auf 2332 m über dem Meeresspiegel und hat seit 2012 vier Anlagen mit insgesamt 3,3 MW Leistung. Europas höchstgelegene Windenergieanlage steht auf 2465 m über dem Meeresspiegel beim Gries-Stausee im Kanton Wallis; es handelt sich um eine Enercon E-70 mit 2,3 MW Leistung, die bei günstigem Betrieb durch weitere Anlagen ergänzt werden soll.

2011 wurden in der Schweiz 70,1 GWh Windstrom erzeugt. Mit Einführung der kostendeckenden Einspeisevergütung (KEV) 2009 sind einige Erweiterungen und neue Windparks entstanden.

Spanien

Bis 2006 hatte Spanien bei der installierten Leistung von Windkraftanlagen weltweit den zweiten Platz hinter Deutschland mit 11.630 MW. Seitdem wurden mehr als 10 GW zugebaut, so dass das Land weiterhin zu den führenden Windenergienutzern gehört.

Vereinigte Staaten

2007 hatte die Windkraftindustrie in den Vereinigten Staaten mehr als 5200 MW installiert. Dies war ein Wachstum von 45 % gegenüber dem Vorjahr. 2008 bauten die USA über 8.500 MW zu; Ende 2008 hatten die USA mit 25.300 MW die weltweit größte installierte Leistung und verwiesen damit Deutschland auf den zweiten Platz. Ende 2010 waren in den USA 40,2 GW installiert; die jährliche Zubaurate 2010 ließ angesichts der Finanzkrise von 9,9 GW 2009 auf 5,6 GW nach. Für 2011 wurden rund 10 GW Zubau prognostiziert, erreicht wurden knapp 7 GW. Im Jahr 2012 gingen etwa 13.124 Megawatt neuer Windenergieanlagen (WEA) ans Netz. Damit gab es am Jahresende 2012 WEA mit etwa 60.000 MW Kapazität in den USA. Dies war etwa 44 % der Energiekapazität, die die USA im Jahr 2012 neu aufbauten.

Gefördert werden Windkraftanlagen – wie auch andere Formen Erneuerbarer Energien – in den USA per Production Tax Credit; die Höhe dieser Steuergutschrift beträgt 2013 2,2 US-Cent/kWh. Obwohl es in den USA bisher keine Offshore-Windparks gibt, kamen Windkraftanlagen 2011 auf einen vergleichsweise hohen Kapazitätsfaktor von 33 %, entsprechend etwa 3000 Volllaststunden.

Volksrepublik China

Seit Mitte des vergangenen Jahrzehnts wird die Windenergie in der China massiv ausgebaut. Ende 2006 waren erst 2,6 GW installiert, bis 2009 verdoppelte sich die Kapazität jährlich (Ende 2009 waren 25 GW installiert). 2010 wurden 19 GW zugebaut, womit in diesem Jahr rund die Hälfte der weltweit zugebauten Leistung auf China entfiel. Bis Ende 2011 waren 63 GW installiert; die Leistung der chinesischen Windkraftanlagen entsprach mehr als einem Viertel der weltweit installierten Leistung von 238 GW. Laut Global Wind Energy Council hatte China Ende 2012 75.564 MW installierter WEA. Sie produzierten 100,5 TWh und damit zum ersten Mal mehr als die Kernkraftwerke in China (98,2 TWh).

Weiteres Windenergie-Wachstum wird erwartet. So ist ein Ausbau auf 200 GW bis zum Jahr 2020 vorgesehen. Die chinesische Regierung hat eine zusätzliche Einspeisevergütung für erneuerbare Energien beschlossen und diese im Jahr 2011 von 0,004 auf 0,008 RMB (umgerechnet etwa 0,001 Euro) erhöht.

Siehe auch

• Liste von Windkraftanlagenherstellern
• Repowering
• Liste der Offshore-Windparks

Literatur

• Albert Betz: Windenergie und ihre Ausnutzung durch Windmühlen. Ökobuch, Kassel 1982 (unv. Reprint der Ausgabe Vandenhoeck & Ruprecht, Göttingen 1926).
• Horst Crome: Handbuch Windenergie-Technik. Ökobuch Verlag, ISBN 3-922964-78-8.
• R. Gasch, J. Twele: Windkraftanlagen. Grundlagen, Entwurf, Planung und Betrieb. 5. Auflage. Teubner, Wiesbaden 2007, ISBN 3-8351-0136-6.
• S. Geitmann: Erneuerbare Energien und alternative Kraftstoffe. 2. Auflage. Hydrogeit, Kremmen 2005, ISBN 3-937863-05-2.
• Siegfried Heier: Nutzung der Windenergie. 6. Auflage. Fraunhofer IRB Verlag, Stuttgart 2012, ISBN 978-3-8167-8607-8.
• Siegfried Heier: Windkraftanlagen: Systemauslegung, Netzintegration und Regelung. 5. Auflage. Vieweg/Teubner, Wiesbaden 2009, ISBN 978-3-8351-0142-5.
• Jens-Peter Molly: Windenergie: Theorie, Anwendung, Messung. 2. vollst. überarb. u. erw. Auflage. Verlag C.F. Müller, Karlsruhe 1990, ISBN 3-7880-7269-5.
• D. Pohl, S. Reccia, D. v. d. Osten: CleanTech Studienreihe – Band 2: Windenergie. Deutsches CleanTech Institut, Bonn 2009.

Weblinks

• Portal „Windenergie“ bei der Agentur für Erneuerbare Energien
• Bundesverband WindEnergie (Deutschland)
• Fördergesellschaft Windenergie (Deutschland)
• Bundesverband Kleinwindanlagen (Deutschland)
• IG Windkraft (österreichische Interessenvertretung für Windenergiebetreiber, -hersteller und -förderer)
• EWEA: Europäischer Windkraftverband (englisch)
• Informationen zur Windenergie beim Bundesumweltministerium
• World Wind Energy Report 2012 (PDF; 3,1 MB) World Wind Energy Association
• Windmonitor 2012 (PDF; 13,6 MB) Jahresbericht 2012 von Fraunhofer IWES
• Windenergiedatenbank mit Windparks, Bereichen, Herstellern, Bildern und vielen anderen Informationen
• Live-Übertragung der aktuellen Windenergie-Einspeisung in Deutschland Windenergie-Einspeisung in Deutschland ab dem 1. Januar 2012
• Deutschlandkarte „Kraftwerke und Windleistung in Deutschland“ Umweltbundesamt (PDF-Datei; 2,40 MB)
• www.windatlas.dk - Windatlanten der Welt