- ein Beispiel, welches Potential in den Erneuerbaren steckt
Insgesamt liefert die Sonne täglich mehr als 15.000 mal so viel Energie wie derzeit in Form von fossiler und Atomenergie genutzt wird. Der jährliche kommerzielle Stromverbrauch liegt bei rund 20.000 Terawattstunden (TWh). Um diese Strommenge ausschließlich aus Windenergie zu erzeugen, wären - ausgehend von 2,5-Megawatt-Anlagen, die unter mittleren Windbedingungen 6 Millionen kWh im Jahr erzeugen - weltweit 3,3 Millionen Windkraftanlagen nötig.
Dies ist selbstverständlich nur ein Rechenbeispiel, denn mit Wasserkraftwerken, Solarzellen, Sonnenkollektoren, Biogasanlagen und anderen Nutzungsformen steht eine ganze Palette von Möglichkeiten zur Verfügung, die von der Sonne gratis gelieferte Energie - je nach Verwendungszweck - in Strom, Wärme oder Bewegungsenergie umzuwandeln.
Im Jahr 2008 überschritt die Gesamtleistung aller produzierenden Windkraftanlagen erstmals die Marke von 100.000 Megawatt (MW). Aus Windenergie wurden weltweit im Jahr 2008 rund 120 TWh erzeugt. Der Zubau betrug im Jahr 2008 über 27.000 MW pro Jahr. Davon wurde der größte Teil in den USA installiert. Es folgten China, Indien, Deutschland und Spanien auf den weiteren Plätzen. Diese fünf Länder liegen auch bei der installierten Leistung an der Spitze.
Die Studie eines internationalen Teams von WissenschaftklerInnen, die aktuell von der US-Akademie der Wissenschaften (PNAS) veröffentlicht wurde, bestätigt die hier zu Beginn dargestellte überschlägige Berechnung. Sie betrachteten dazu zwei Szenarien: Zum einen ein landbasiertes Netzwerk von 2,5-Megawatt-Windkraftanlagen, zum anderen ein küstennah platziertes Netz von 3,6-Megawatt-Windkraftanlagen.
Die Studie berücksichtigt selbstverständlich, daß der Gewinnung von Windenergie in der Praxis gewisse Grenzen gesetzt sind. Erstens eignen sich nicht hundert Prozent der Erdoberfläche dafür, dort eine mehr als 100 Meter hohe Windkraftanlage aufzustellen. Urbane Gebiete sowie Areale, die von Wald, Schnee und Eis bedeckt sind, haben die WissenschaftlerInnen deshalb in ihren Berechnungen nicht berücksichtigt. Beim seebasierten Szenario beschränken sie sich auf küstennahe Gebiete bis zu maximal 50 Seemeilen Uferabstand und mit höchstens 200 Metern Wassertiefe. Zweitens ist auch die Wind-Verteilung auf der Erde nicht gleichmäßig. Daten darüber gewannen die WissenschaftlerInnen aus dem GEOS-5-Modell der NASA, mit dem sich zeitabhängige Druck, Temperaturen und Windgeschwindigkeiten in 72 Schichten der Erdatmosphäre berechnen ließen. Drittens berücksichtigten sie schließlich auch technische Einschränkungen. Je dichter etwa die Rotoren platziert werden, desto stärker beeinflussen sie sich gegenseitig. Bei den zugrunde gelegten 2,5-Megawatt-Windenergieanlagen ergibt sich pro Anlage eine Mindeststellfläche von 0,28 Quadratkilometer, also beispielsweise ein Rechteck mit einer Seitenlänge von 700 mal 400 Metern. Auf See müssen die Grundfelder wegen der größeren Rotoren mit etwa 0,6 Quadratkilometern entsprechend größer ausfallen. Und schließlich beziehen die Forscher auch nur solche Installationen mit ein, bei denen die Anlagen wegen der örtlichen Windverhältnisse im Mittel mit wenigstens 20 Prozent ihrer Kapazität laufen würden.
Trotz dieser einschänkenden Grundbedingungen ergeben sich in der Summe beeindruckende Zahlen. China etwa stünde allein durch Offshore-Windanlagen doppelt so viel Strom zur Verfügung, wie das Land derzeit verbraucht. Die USA könnten mit landbasierten Windkraftanlagen fast 20 mal so viel elektrische Energie erzeugen, wie das Land 2005 benötigte.
Der weltweite Strombedarf ließe sich allein durch solche landbasierte Windkraftanlagen decken, die mit einem mittleren Wirkungsgrad von 53 Prozent arbeiten - also an besonders begünstigten Stellen platziert sind. Gibt man sich mit einer mittleren Energieerzeugung von 36 Prozent der Nennleistung zufrieden (das entspricht dem aktuell in den USA realisierten Mittelwert), könnte man allein durch landbasierte Windkraftanlagen den weltweiten Bedarf von Energie in all seinen Formen befriedigen.
Einen Nachteil der Windenergie vergessen die Forscher in ihrer Studie nicht: eine derartige Energieversorgung wäre stark jahreszeitabhängig. Zudem korrelieren die Monate mit hoher Windausbeute kaum mit den Zeiten hohen Energiebedarfs. Die bereits vor Jahrzehnten entwickelte Lösung des Problems ist auch den AutorInnen der Studie nicht unbekannt: Wenn Überschuß-Energie produziert wird, könnte diese zur Produktion von Wasserstoff als Energieträger genutzt werden. Die Umwandlungsverluste fallen hier nicht ins Gewicht, da ein Übermaß an Energie von der Sonne in Form von Windenergie geliefert wird und keine Umweltschäden zu befürchten sind.
REGENBOGEN NACHRICHTEN
Anmerkungen
Siehe auch unsere Artikel zum Thema:
USA legt bei Windenergie zu
Nummer Eins vor Deutschland (5.01.09)
Wachstum der Windenergie weiter behindert
Halbierung des Zuwachses gegenüber 2002 (18.09.08)
Die Subventionierung der Atomenergie
Folge 3 der Info-Serie Atomenergie
Globaler Energie-Vergleich:
13 mal soviel Zubau an Windenergie wie an Atomenergie (20.07.08)
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