Studie: Offshore-Windparks sollen international geplant werden

Schier unendlich ist die Kraft des Windes, wenn er weht. Und damit auch sein Stromerzeugungspotenzial. Tatsächlich ist natürlich beides begrenzt. Denn die Turbinen entziehen den Luftströmen Energie. Mit anderen Worten: So wie ein Ventilator den Wind beschleunigt, weil er Strom in Bewegungsenergie umwandelt, bremst ein Windrad ihn.

Insgesamt ist dieser Effekt minimal: Auch auf der Leeseite großer Windparks herrscht keinesfalls eine Dauerflaute. Aber ganz folgenlos für die Effizienz von Windkraftanlagen ist er nicht. Im Gegenteil: Der Abstand der Windräder zueinander ist ein entscheidender Faktor für eine effiziente Ernte: Stehen die Turbinen zu nahe beieinander, nehmen sie sich gegenseitig den Wind aus den Segeln beziehungsweise aus den Rotoren.

Zwei Ansätze – ein Ergebnis

Genau diesen Effekt haben die Think-Tanks Agora Energiewende und Agora Verkehrswende untersuchen lassen. Und zwar für die Offshore-Windkraft in der 200 Seemeilen breiten Ausschließlichen Wirtschaftszone der deutschen Nordsee. Das Ergebnis: Auch auf dem Meer, wo der Wind sehr stetig und weitgehend ungebremst weht, muss der Ausbau der Windenergie für eine optimale Ausbeute gut geplant werden.

Ausgeführt haben die Studie Forscher der Technischen Universität Dänemark (DTU) in Roskilde und das Max-Planck-Institut (MPI) für Biogeochemie in Jena. Dabei wählten die Teams zwei unterschiedliche Szenarien, die sich in der Zahl und Leistung der Anlagen je Quadratkilometer sowie in den angenommenen Standorten der Windparks unterschieden. „Recht bemerkenswert“ fanden die Forscher laut Agora, wie stark ihre Resultate trotz der unterschiedlichen Ansätze übereinstimmten.

Folgen für den Offshore-Ausbau

Offshore-Windkraft gilt als ein zentraler Baustein der Energiewende in Deutschland und Europa. Bisher liegen die Gestehungskosten einer Kilowattstunde Offshore-Windstrom zwar deutlich über der von Onshore-Windstrom. Für eine emissionslose Versorgungssicherheit gelten Meereswinde dennoch als essenzielle Energiequelle, weil sie wesentlich konstanter wehen als Winde an Land.

Gerade weil die Baukosten auf See höher sind, müssen Betreiber bei Offshore-Windparks noch stärker auf deren Effizienz achten. Nach dem Motto „weniger ist mehr“, schlägt Patrick Graichen, Direktor von Agora Energiewende, vor Windparks auf See künftig mit „eher geringen Flächenleistungen“ zu planen und ruft zu internationalen Absprachen auf: „Weil auch Deutschlands Nachbarländer große Pläne für den Ausbau der Offshore-Windenergie haben, sollten die Nordsee-Anrainer ihre Vorhaben unbedingt miteinander koordinieren und in eine gemeinsame Planung einsteigen.“

Europaweit, heißt es bei Agora Energiewende, könnten allein bis zum Jahr 2050 Offshore-Anlage mit bis zu 450 Gigawatt (GW) Leistung gebaut werden, davon bis zu 70 GW in deutschen Gewässern. Die würden genügen, um 30 bis 50 Prozent des heutigen Strombedarfs zu decken. Ende 2019 waren in Europa nach Zahlen des europäischen Branchenverbandes WindEurope 22 GW Offshore-Stromerzeugungskapazität installiert. Die Länderliste führt nach wie vor das Vereinigte Königreich an mit 9,9 GW, gefolgt von Deutschland (7,4 GW) und Dänemark (1,7 GW). Weltweit würde nur China in diesem Ranking auftauchen – mit 3,6 GW (Stand Ende 2018).