Bis zum Jahr 2030 ist möglich, 40 Prozent des derzeitigen Stromverbrauchs allein durch Windenergie zu decken. Das zeigt eine neue Studie der Universität Freiburg. Die Wissenschaftler Dr. Christopher Jung und Dr. Dirk Schindler machen darin deutlich, dass die Betreiber dafür die Anlagen optimal auf dem deutschen Festland verteilen müssen.
Um die nutzbare Windenergie abzuschätzen, haben die Forscher ein neues dreidimensionales Modell entwickelt. Als Grundlage ihrer Kalkulation haben sie die Zahl der Neuinstallationen 2017 herangezogen. Bleibt sie bis 2030 konstant, kann Deutschland den errechneten Wert erreichen.
Viele Anlagen müssen erneuert werden
Ein Grundgedanke bei der Modellentwicklung war, die Effizienz zu steigern, mit der die Windkraft genutzt wird. Die Wissenschaftler zeigen, dass insbesondere das Repowering – also der Austausch alter, kleiner Anlagen durch neue, große – enorme Ertragsteigerungen von bis zu mehreren Hundert Prozent ermöglicht. Dadurch lassen sich die Stromgestehungskosten, deutlich auf ein Niveau reduzieren, das vergleichbar mit dem von Braunkohlestrom ist. Um die aktuellen Ausbauziele der Bundesregierung erreichen zu können, muss jedoch ein erheblicher Teil der 30.000 Windenergieanlangen erneuert und 6.000 weitere Anlagen zusätzlich installiert werden.
Modell zeigt, wie sich Ausbau naturverträglich gestalten lässt
Mit dem Modell der Forschenden lassen sich die verfügbaren Windressourcen für alle gängigen Anlagetypen bestimmen. Auch das Ausbauziel kann damit beliebig angepasst werden. Die Wissenschaftler können mit dem Modell Szenarien entwickeln und beurteilen, in denen die Anlagendichte, die Ausbaustrategie und die Repowering-Intensität variiert werden. Das Modell ermöglicht es außerdem, eine ausgewogene räumliche Verteilung einzuplanen. „Eine überproportionale Konzentration in bestimmten Regionen wird dadurch grundsätzlich vermieden“, fasst Jung zusammen. Außerdem berücksichtigt der Algorithmus, dass die Anzahl neu zu installierender Anlagen so gering wie möglich gehalten wird. „Dadurch werden Eingriffe in die Landschaft minimiert und dem Landschafts- und Naturschutz Rechnung getragen“, sagt Schindler.