Vor- und Nachteile von Windenergie
Europa erweitert seine Offshore-Windparks an der Nordsee, während China dem größten Windpark der Welt in Gansu immer mehr Turbinen hinzufügt. Aber was sind die Vorteile der Windenergie, die zu solchen großen Investitionen führen?
Vorteile von Windenergie
Windkraft ist eine nahezu unendliche Energiequelle, doch sie hat noch viele weitere Vorteile.
Kein Kraftstoff erforderlich
Für die Windenergie werden weder fossile Brennstoffe wie Öl, Gas oder Kohle, noch Biokraftstoffe oder Uran benötigt. Daher werden die negativen Umweltauswirkungen, die mit der Herstellung eines solchen Kraftstoffs verbunden sind (wie Bergbau, Transport und Kraftstofflecks) vermieden.
Keine Luftverschmutzung
Windkraftanlagen produzieren während ihrer gesamten Lebensdauer nur eine vernachlässigbare Menge an Treibhausgasen. Herstellung und Installation sind die einzigen Prozessschritte, die die Freisetzung dieser Gase verursachen. Die schädlichen Auswirkungen solcher Gase sind in der Regel innerhalb von weniger als einem Jahr an Betrieb wieder durch die Ersparnis an Kraftstoffen aufgewogen.
Kein Wasser erforderlich
Die meisten konventionellen Kraftwerke arbeiten mit Hochdruckdampf, der durch Erhitzen mit fossilen Brennstoffen oder Kernkraft erzeugt wird. Dies hat nicht nur negative Auswirkungen auf die Umwelt aufgrund des verbrannten Kraftstoffs, sondern verschwendet auch Frischwasser, das im Kühlkreislauf verwendet wird. Windkraftanlagen hingegen benötigen nur Wind und vermeiden daher die Verschwendung von Wasser.
Geringe Landnutzung
Auf den ersten Blick benötigen Windparks große geografische Gebiete. Da es sich bei Windkraftanlagen jedoch um schlanke Türme mit einem großen Rotor handelt, ist ihre Stellfläche auf der Bodenebene viel geringer als bei jeder anderen Energiequelle. Daher ist es möglich, Windkraftanlagen auf Feldern und Weiden zu installieren, ohne die Landwirtschaft zu beeinträchtigen. Weite Freiflächen wie Felder stellen optimale Standorte für Windturbinen dar, da der Wind dort ungebremst und nicht turbulent ist. So arbeiten die Turbinen mit besonders hohen Wirkungsgraden. Dieser Umstand ermöglicht es Landwirten, einen Beitrag zur Umwelt zu leisten und Geld zu verdienen, indem sie entweder Stellflächen an Energieversorger vermieten oder sogar selbst Windturbinen installieren und die erzeugte Energie verkaufen.
Energiekosten
Da für die Windenergie kein Brennstoff benötigt wird und die Turbinen über 20 Jahre lang sicher betrieben werden können, ist der Strompreis für Windkraftanlagen niedrig, stabil und unabhängig von schwankenden Brennstoffpreisen.
Ökonomische Auswirkung
Windenergie bietet viele Möglichkeiten, das Wirtschaftswachstum anzutreiben. Es schafft verschiedene Arbeitsplätze, sei beim Bau der Turbinen selbst, der Stromleitungen und Straßen, oder bei Wartung und Betrieb. Darüber hinaus ist sie unabhängig von externer Kraftstoffversorgung und eng an den Standort gebunden. Dies bietet Chancen für die lokale Wirtschaft, indem gut ausgebildeten Fachkräften Arbeitsplätze geboten werden.
Nachteile von Windenergie
Wenn nur diese Vorteile ohne Nachteile vorhanden wären, würden keine anderen mehr Energiequellen verwendet. Leider hat Windenergie auch Nachteile.
Wind ist keine konstante Ressource
Damit eine Windkraftanlage Energie erzeugen kann, muss Wind vorhanden sein. Das Windaufgebot variiert jedoch im Jahresverlauf stark mit Stürmen und totaler Windstille. Wenn die Drehzahl der Turbine zu niedrig ist, dreht sich der Rotor nicht und das Kraftwerk kann keinen Strom erzeugen.
Da die Wirksamkeit der Turbinen vom Wetter abhängt, kann Windkraft allein kein zuverlässiges System darstellen. Um Leistungsschwankungen zu bewältigen, müssen Systeme integriert werden, welche überschüssige Energie in Spitzenzeiten speichern und Tiefststände überbrücken. Dies erhöht unmittelbar die Kosten des Gesamtsystems.
Standort
Die Infrastruktur zur Speicherung von Energie ist selten die einzige, die für einen effektiven Betrieb einer Windkraftanlage erforderlich ist. Optimale Windstandorte sind von Städten und somit auch von den Verbrauchern entfernt, da Gebäude und andere Strukturen den Luftstrom behindern. Der Bau der Infrastruktur zur Überbrückung dieser Entfernung sowie der Turbine selbst stört natürliche Lebensräume und schädigt die Umwelt wie jeder andere Großbau. Dieser Schaden kann durch Rekultivierungsprojekte verringert werden.
Geräuschentwicklung
Nicht nur wenn Wind durch Bäume weht, entsteht Lärm. Die meisten großen modernen Turbinen arbeiten jedoch mithilfe des Auftriebsprinzips, was zu hohen Rotordrehzahlen führt. Die sich schnell bewegenden Rotorblätter, die mit mehreren hundert km/h arbeiten, erzeugen Geräusche, sowohl im hörbaren Bereich als auch Infraschall. Aufgrund dieses Lärms können Windkraftanlagen nicht zu nahe an bewohnten Gebieten gebaut werden.
Beschwerden über Infraschall sind allerdings meist unverhältnismäßig, da Windturbinen strengen Kontrollen unterzogen werden. Zudem entsteht auch an Autos Infraschall, der allerdings trotz der Nähe zu Wohngebieten selten thematisiert oder wahrgenommen wird. Die starke Wahrnehmung der Geräuschentwicklung an Windturbinen hat nicht zuletzt auch psychologische Faktoren, die den tatsächlichen Schalleinfluss unter Umständen übersteigen.
Flackereffekt durch Schattenwurf
Während sich eine horizontalachsige Windturbine dreht, bewegt sich der Schatten ihrer Rotorblätter sehr schnell über den Boden und kann dadurch einen Stroboskop-Effekt erzeugen. Dieser kann bei Menschen und Tiere Unwohlsein auslösen. Das bedeutet, dass das Aufstellen einer Windkraftanlage neben Tierweiden oder Wohnhäusern für deren Bewohner kritisch sein kann. Bei Pflanzen macht das keinen Unterschied, daher sind tierfreie Felder nicht betroffen.
Radarstörungen
Wie alle großen Türme, stören auch Windkraftanlagen den Radar. Aus diesem Grund gibt es Einschränkungen bei der Installation in der Nähe von Flughäfen und Militärbasen. Die von Anlagen betroffenen Radarsysteme werden höchstwahrscheinlich in den nächsten Jahrzehnten aufgerüstet, da die Widerstandsfähigkeit gegenüber Windturbinen eine wichtige Voraussetzung für diese innovativen Radarsysteme sein sollte.
Schäden am Tierreich
Vögel und Fledermäuse können durch Kollisionen mit den sich schnell bewegenden Rotorblättern einer Windkraftanlage getötet werden. Diese negativen Auswirkungen hängen jedoch stark vom Standort der Turbine ab. Windturbinen abseits großer Migrationsrouten und außer der Reichweite von Nistplätzen sind nicht schädlicher für Tiere als Wolkenkratzer vergleichbarer Größe.
Fazit
Die meisten Nachteile von Windkraftanlagen können in der Planungsphase erheblich, manchmal sogar vollständig, beseitigt werden, indem einfach der richtige Standort und die richtige zusätzliche Energiequelle (üblicherweise Solar) ausgewählt werden. Wie genau diese Lösung aussieht, hängt stark von den Umständen ab.
Große Energieversorger neigen dazu, Windparks zu errichten, die große Landstriche sowohl an Land als auch vor der Küste abdecken und aus mehreren großen horizontalen Windturbinen bestehen, um die Energieerzeugung zu maximieren. Immobilien, die weit vom Stromnetz entfernt sind, sind häufig auf eine Kombination aus einer kleineren Windkraftanlage und Sonnenkollektoren angewiesen, um eine autarke Stromversorgung zur Verfügung zu haben. Unternehmen und private Haushalte ergänzen ihr Stromnetz mit einer Turbine in ihrem Garten oder auf ihrem Dach, um ihre Energiekosten zu senken. Sogar Schiffe kehren zur Windkraft zurück, allerdings nicht mit herkömmlichen Segeln, sondern mit Flettner-Rotoren, wobei rotierende Zylinder über den Magnus-Effekt Schub erzeugen. Dies ermöglicht modernen Schiffen, den Kraftstoffverbrauch zu minimieren, indem bestehende Kraftwerke mit diesen Systemen ergänzt werden. Auch Segelyachten sind oft mit kleinen Windkraftanlagen ausgestattet, um Strom für den Einsatz an Bord bereitzustellen.
Für jede Situation gibt es eine richtige Kombination von Windkraftanlagen und anderen Systemen, um den eigenen Bedarf zu decken.
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