Fakten Windenergieanlage

Quelle: Max Bögl

Beantragt wurden 2 Windenergieanlagen (WEA) des Typs:
GE 2.5-120 von General Electric

Diese Anlagen sind speziell für den Einsatz in bewaldeten Schwachwindregionen vorgesehen.
Die Turmhöhe (Nabenhöhe) beträgt 139 m und der Rotorduchmesser 120 m.

Also beträgt die Gesamthöhe einer Windkraftanlage, wenn eines der Rotorblätter quasi auf 12 Uhr steht, 199 m.

Die Anlage wurde erst 2013 auf den Markt gebracht, in Deutschland sind aktuell lediglich 2 Anlagen des gleichen Typs in Schnaittenbach (Oberpfalz) installiert. Exakte Daten (Leistungskurven etc.) sind aktuell nicht bekannt.

Technische Daten der Anlage

  • Nennleistung: 2500 KW = 2,5 MW
  • 120 m Rotordurchmesser
  • 139 m hoher Turm
  • 106 dB(A) Betriebsgeräusch / Schallleistungspegel (gemessen an der Nabe)
  • Die geplante Anlage von GE 2.5-120 schaltet sich erst bei einer Windgeschwindigkeit von 3 m/s ein.

(Quelle: GE Produktprospekt GE 2.5-120)

Produktprospekt von GE zum Typ 2.5-120
GE_2.5-120_deutsch.pdf
PDF-Dokument [273.1 KB]
(C) IG Roßdorf

Auf diesem Bild kann man maßstabsgerecht die Größenverhältnisse zwischen dem Roßdörfer Kirchturm, dem aktuellen Windmessmast von ca. 100 m Höhe und den geplanten beiden Windenergieanlagen des Typs GE 2.5-120 von knapp 200 m sehen.

Der Windmessmast ist bereits jetzt in vielen Bereichen Roßdorfs über dem Wald klar zu sehen.
Die geplanten Windenergieanlagen werden mit den Rotorblättern noch ca. 100 m höher sein.

Um sich die Ausmaße der Windenergieanlagen vorstellen zu können und wem das Bild hier nicht reicht, zum Vergleich:
Eine Anlage hat den gleichen Durchmesser oder die Größe wie das London Eye Riesenrad !!!

Der Durchmesser der Rotorenblätter ist größer als die Spannweite eines Boeing 747 Jumbo Jets !!!

London Eye; Quelle: Wikipedia

Alleine für den Betonsockel und das Fundament mit einem Durchmesser von ca. 21 m, werden geschätzte

  • ca. 130 t Stahl

und

  • ca. 500 t Beton

 

im Erdreich verbaut.

Die Zuwegung muß ein fester Fahrweg von mind. 4,50 m bis 5 m Breite vorhanden sein.

Baustelle Windkraftanlage Mossautal Zuwegung

Die direkten Umwelteinwirkungen von Windenergieanlagen sind:

  • Energie- und Materialverbrauch während der Produktion und Errichtung
  • Flächenversiegelung. Selbst nach 25 Jahren verbleiben die zum Teil mehr als 20 m im Durchmesser und 4 m tiefen Betonfundamente im Erdreich. Dadurch entsteht dauerhaft Bodenversiegelung. Zum Thema Flächenversiegelung können wir Ihnen diese Bilder von Groß-Umstadt anbieten, die das Ausmaß deutlich machen.
  • Auswirkungen auf Natur
  • Auswirkungen auf Tierwelt, wie Vögel, Fledermäuse, etc.
  • Auswirkungen auf den Menschen

 

Konkret in Roßdorf heisst das:

 

  • 17.000 qm Wald wurden gerodet
  • Alter der Bäume an WEA 2 Standort Mischwald Eiche/Roteiche mit einem Alter von 41-160 Jahren
  • 0,70 ha sollen auf Grünland wieder aufgeforstet werden
  • 0,64 ha Waldausgleichszahlung
  • 6850 m² für Zuwegung (von B38 kommend) dauerhafte Teilversiegelung durch Ausbau Waldweg auf 4,50 m Breite auf 2340 m Länge
  • an WEA 2 (das ist die südliche der beiden Anlagen) 280 m² dauerhafte Teilversiegelung für Wende- und Rückstoßfläche.

Nennleistung von Windenergieanlagen

Leistungskurve einer Windkraftanlage allgemein; Quelle: Wikipedia

Der Grad der Anstrengung des Windrades wird als Leistung beschrieben. Die größte Leistung ist die Nennleistung, also wie die PS-Zahl beim Auto.

Allerdings sind nach oben technische Grenzen gesetzt, da bei zu großen Windgeschwindigkeiten die Anlagen beschädigt werden könnten. Den oben gezeigten Zusammenhang zwischen Windgeschwindigkeit und Leistung für eine Windkraftanlage nennt man Leistungskurve. Diese ist für jeden Typ Windenergieanlage unterschiedlich.

In der Grafik sieht man sehr gut, dass die Nennleistung, oder installierte Leistung, nie überschritten wird, egal wie stark der Wind weht.

Für die Windenergieanlagen des Typs GE 2.5-120 existieren bis dato von GE keine offiziellen veröffentlichen Leistungskurven. Lediglich Aussagen über eine 25% größere Leistung als das Vorgängermodell sind bekannt.

Dennoch haben wir eine Leistungskurve der Anlage erhalten, siehe nachfolgendes Bild.

 

Weitere Informationen zur Leistungskurve und den einzelen Bereichen der Leistungskurve erhalten Sie auf dieser Webseite.

Quelle: Wind-data.ch

Zur Kalkulation der Ertragsdaten am Standort Tannenkopf, haben wir die Leistungskurve des Vorgängermodells  GE 2.5-100 mit einem Rotordurchmesser von 100 m genommen.
Zum Beispiel beträgt die Nennwindgeschwindigkeit ca. 13 Meter pro Sekunde (43 km/h, Beaufortskala 6: starker Wind). Ab dieser Windgeschwindigkeit bringt die Anlage die Nennleistung von 2,5 MW, aber auch niemals mehr. Erst ab 3 m/s Windgeschwindigkeit schaltet sich die WEA ein, und bei ca. 25 m/s schalten sich die meisten WEA aus Schutzgründen ab. Diese Tatsache wird leider oft in Diskussionen angefochten.

 

Wenn gar kein Wind weht, dann wird auch kein Strom produziert. Das einzige was sich hier dreht sind die Pumpen und Lüfter in der WEA-Gondel.
Kein Wind -> keine kinetische Energie -> der Rotor steht!
Zur Versorgung der Steuerung, Computer, Ölheizung, Hydraulik, Befeuerung usw. nimmt die Anlage sogar Strom aus dem Netz auf. Dieser Eigenenergiebedarf liegt bei ca. 15.000kWh p.a. für eine 2.5MW Anlage.

 

Da die Nennleistung im Gegensatz zur tatsächlichen Leistung eine konstante Größe ist, wird diese fast immer als Maßzahl für WEA verwendet.

Eine Hochrechnung ohne die genauen Kenntnisse der Windgeschwindigkeiten und eine schlussfolgernde Aussage wie „damit können 25% des Strombedarfs in Roßdorf oder xx Haushalte versorgt werden“ ist in hohem Maße unseriös.

Mit unserem Wissen wird anhand der Leistungskurve auch jedem klar, dass bei 5,75 m/s Nennwindgeschwindigkeit nur 16% der Nennleistung bei der GE 2,5-100 erbracht werden kann! Mit der GE 2,5-120 wird dies leicht höher liegen.

Bei den gemäß Windpotentialkarten vorliegenden Daten wird die WEA gerade einmal max. 17-20% ihres gesamten Potentials von 2500 MW leisten, wenn wir auch den Aussagen der GGEW und GE glauben, dass die neue Anlage leicht verbessert worden sein soll.

Jedoch: Eine hohe installierte Leistung bedeutet nicht zwangsläufig eine hohe Stromerzeugung.


Untersuchungen der tatsächlichen erbrachten Windenergieleistungen aller in Deutschland installierten Windenergieanlagen ergeben ein erschreckendes Bild:

Lediglich 17% betrug die Auslastung, also die effektive Leistung aller Windkraftanlagen.

Und auch in Hessen ist die maximale durchschnittliche Vollaststundenzahl aller installierten WEA im Jahr 2014 bei gerade einmal 1176 Stunden. Wenn man nur die WEA mit einer Leistung > 100 KW in Betracht zieht, dann sind dies im Durchschnitt dennoch nur 1295 Stunden.

 

Die WEA produziert nicht immer dann, wenn die Bürger Strom benötigen und entsprechend aus dem Versorgungsnetz ziehen. Windstrom ist abhängig von der Natur und darum unstetig. Wenn der (unberechenbare) Wind nicht bläst – beispielsweise an einem eiskalten, klaren Wintertag -, kann die WEA keinen einzigen Haushalt mit Strom versorgen. Dann müssen andere Kraftwerke einspringen, Kraftwerke, die planbar eingesetzt werden können, wie Kern-, Kohle- und Gaskraftwerke.

Deswegen ist die seitens GGEW immer wieder zu hörende oder zu lesende Behauptung falsch, die Windenergieanlage X oder der „Windpark“ Y würden so und so viele Haushalte mit Strom versorgen und dabei X Tonnen CO2 einpsaren.
Sie tragen zeitweise (je nach Windangebot) zu ihrer Versorgung bei, nicht weniger, aber auch nicht mehr.

D.h. entgegen der immer wieder durch GGEW, juwi oder die Windkraftlobby vorgebrachten unseriösen Aussagen, werden die beiden WEA, sofern Sie jemals gebaut und genehmigt werden sollten, an den wenigen Tagen wo der Wind ausreichend weht oder die Anlagen nicht gewartet werden, folgende ungefähre Erträge unter der optimistischen Annahme von 1500 Volllaststunden p.a. erwirtschaften:

 

2,5 MW x 1500 Volllaststunden (h) = 3750 MWh
3750 MWh x 2 WEA = 7500 MWh (= 7,5 Mio. kWh)

Anders formuliert heißt das, dass die beiden Anlagen bei ca. 17-20% Kapazitätsfaktor gerade mal zusammen max. 1000 kW Leistung erbringen.

 

7,5 Mio. kWh / 3500 kWh (Durchschnittsverbrauch eines Haushalts) = 2140 Haushalte

 

 

Fazit:

  • Eine Windenergieanlage liefert nie mehr Leistung als die Nennleistung.
  • Bei halber Windgeschwindigkeit jedoch nur noch ein Achtel der Nennleistung.
  • Die von GGEW veröffentlichten Zahlen sind unseriös.
Quelle: Wind-Data.ch

Mit dem Ertragsrechner bei www.wind-data.ch können Sie die jährliche Stromproduktion für einen Standort mit verschiedenen Windkraftanlagen abschätzen. Es wird dabei von einer Verfügbarkeit von 100% ausgegangen (keine Verluste durch Verfügbarkeit, Vereisung, Trafo-Verluste, gegenseitige Abschattung mehrerer Windkraftanlagen etc.). Für die ermittelten Ergebnisse kann keinerlei Gewährleistung übernommen werden.

(Quelle: Wind-data.ch)
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1 Kapazitätsfaktor bezeichnet den Quotient zwischen der Jahresproduktion und der technisch möglichen Maximalproduktion einer Windturbine. Zu beachten ist, dass Windturbinen grundsätzlich nicht auf einen möglichst hohen Kapazitätsfaktor ausgelegt sind, sondern darauf, bei bestimmten Windgeschwindigkeiten möglichst viel Strom zu erzeugen. Kapazitätsfaktoren um 30-40% gelten für Küstengebiete als sehr hoch.

2 Die Volllaststunden entsprechen dem Kapazitätsfaktor. Es handelt sich um die theoretische Zahl Stunden, die die Windkraftanlage bei Volllast laufen muss, um den Jahresertrag zu produzieren (= Kapazitätsfaktor * Anzahl Stunden im Jahr [8'760]).

3 Die Betriebsstunden geben die erwartete Anzahl Stunden eines Jahres an, an denen die Windkraftanlage Strom produziert. Total hat ein Jahr 8'760 Stunden.

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