Windturbinen - Teil 1: Einführung, Trends und Entwicklung

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1 Windturbinen - Teil 1: Einführung, Trends und Entwicklung Die Studie beginnt mit einer Darstellung der jüngsten Wirtschafts- und technologischen Trends weltweit, beschäftigt sich dann mit den diversen Herausforderungen, vor denen die OEMs stehen, und schließt mit den Erwartungen, die diese an die Kabelhersteller haben. Sie fertigen also Rotorblätter für einige der weltweit fortschrittlichsten Windkraftanlagen, jede von ihnen so hoch, wie die Air Force One lang ist, und in der Lage, genug Strom für Hunderte von Haushalten zu erzeugen, und das allein durch Nutzung des Windes. Was Sie hier also tun, woran jeder Mitarbeiter von Siemens hier mitarbeitet, das ist ein Beitrag zu einer Zukunft mit sauberer Energiegewinnung. Aus der Rede von Barack Obama im Siemens-Rotorblattwerk Iowa (2010) Jüngste Wirtschaftstrends und Entwicklungen Laut dem World Wind Energy Report ist die Windkraftbranche auch nach der jüngsten Wirtschaftskrise fast überall in guter Verfassung, aktiv und umtriebig. Die installierte Windkraftkapazität hat sich bisher alle drei Jahre mehr als verdoppelt. Die weltweit installierte Gesamtkapazität hat mittlerweile die Schwelle von MW überschritten, und wir verzeichnen derzeit die seit 2001 höchsten Wachstumsraten (über 30%). Alle Windturbinen zusammengenommen erzeugen heute so viel Strom wie ganz Italien, die weltweit siebtgrößte Volkswirtschaft. Dies entspricht 2% der weltweiten Stromproduktion. Weitere Zahlen besagen, dass die Windbranche mittlerweile Gewinne von jährlich über 50 Mrd. Euro erwirtschaft und rund Beschäftigte zählt (bis 2012 soll laut Prognosen die Zahl von 1 Million Beschäftigten erreicht werden). Der vom Global Wind Energy Council veröffentlichte Global Wind Report war nicht minder optimistisch und bestätigte im Wesentlichen die WWE-Feststellungen. Nach den Schätzungen dieser Analyse sind 2009 über 38 GW an neuer Windkraftkapazität rund um den Globus installiert worden. Der Global Wind Energy Council verweist in seinem Report darauf, dass der 50%-ige Rückgang der Investitionen durch eine Reihe von staatlichen Konjunkturpaketen ausgeglichen wurde, von denen viele eine grüne Komponente enthielten. In diesem Sinne hat das UN Environment Programme (UNEP) einen Bericht herausgegeben, der die Empfehlung enthält, ein Prozent des globalen BIP in grüne Technologien zu investieren, um verstärkt Arbeitsplätze zu schaffen und die Treibhausgasemissionen zu reduzieren. Schließlich hat die Roland Berger Strategy Consultants GmbH einen Bericht unter dem Titel Wind Energy Manufacturers Challenges 3 veröffentlicht, in dem 2009 lediglich als eine kurze Flaute auf dem Windenergiemarkt bezeichnet wird. Unter anderem sagt Roland Berger darin voraus: dass sich das langfristige jährliche Wachstum bis 2012 mit jeweils 17% fortsetzen wird, dass die Regierungen weiter stark in die Windenergie investieren werden, dass die Gewinne der OEMs aufgrund der Forderung nach geringeren Kosten für die Windturbinen unter Druck geraten werden, dass weltweite Lieferfähigkeit den Aufbau lokaler Liefernetze erfordert, dass es weniger, dafür aber größere Projekte geben wird, was zu mehr Wettbewerb führen wird, dass angesichts der vielen neuen auf den Markt drängenden Wettbewerber mit einem heftigen Kampf um Marktanteile zu rechnen ist.

2 Die RB-Studie, deren Untertitel Using Turbulent Times to Become Fit for Future lautet, gibt Empfehlungen, wie Marktanteile gewonnen, Technologien genutzt, die Lieferkette verbessert und die Betriebsabläufe verbessert werden können im Bemühen, Zugang zu Schlüsselmärkten zu bekommen und die Kosten niedrig zu halten. Technologische Trends Außer von den sozialen, wirtschaftlichen und politischen Gegebenheiten wird die Windkraftbranche auch von technologischen Veränderungen getrieben, die stets darauf ausgerichtet sind, Innovationen, neue Materialien und Systeme zu nutzen, um mehr mit weniger zu erreichen." Die NORDIC Conference 2009, die die Technologietrends bei Windkraftgeneratoren untersuchte, kam zu dem Schluss, dass sich die Windkraft, obwohl sie in der Vergangenheit eine stark OEMgetriebene Branche war, zunehmend zu einer von den Stromerzeugern bestimmten Branche entwickelt, deren Interesse vor allem mehr Zuverlässigkeit, einem höheren Return on Investment und niedrigeren Betriebs- und Wartungskosten gilt. Dies hat die Frage nach neuen, zuverlässigeren und effizienteren Generatortechnologien, wie Permanentmagnet-, Synchron- und Medium-Speed-Generatoren (auch als hybride, integrierte oder Multibrid- Konzepte bezeichnet), aufgeworfen, die hohe Effizienz und ein geringeres Gewicht der Einheit aus Gondel und Rotor bieten. Doch trotz des schnellen Wachstums der Branche und der steigenden Turbinengröße und -leistung bedeuten die diversen miteinander konkurrierenden Konzepte, dass diese neuen Technologien noch nicht gefestigt sind. Es scheint, dass sich Onshore-Turbinen, obwohl Größe eine Rolle spielt, typischerweise in einem Leistungsbereich von 1,5-3 MW bewegen und Offshore-Anlagen mit 3-6 oder gar 10 MW meist größer sind, wobei diverse Technologien sowohl bei On- als auch bei Offshore- Turbinen eingesetzt werden, um die Stromausbeute für den Energieerzeuger zu optimieren wurden um die fünfzig Energieexperten für den The Wind Energy Operations & Maintenance Report interviewt.5 Die von allen einhellig geäußerte Meinung zu den Betriebsund Wartungskosten war die, dass Effizienz das kritischste Element in unserem Geschäftsmodell ist und dass wir handfeste Strategien brauchen, um die Kosten unter Kontrolle zu bekommen. Ausgehend von den Daten diverser Turbinentypen wird geschätzt, dass die Kosten über die 20 Jahre Lebensdauer einer Turbine um durchschnittlich rund 250 % steigen. Dies bedeutet,

3 dass innovative Wege sowohl in Form von neuen Rotor- und Turbinenkonzepten als auch neuer Methoden für die Überwachung und den Betrieb von Turbinen und Windparks gefunden werden müssen, um die Kosten zu senken, insbesondere für die Zeit nach Ablauf der Garantie. Vor diesem Hintergrund arbeiten Windtechnologieexperten daran, Lösungen für eine Reihe von Herausforderungen zu finden: Modularisierung, Standardisierung und deutliche Reduzierung der Anzahl der Komponenten Gewichtsreduzierung, insbesondere der Gondel, durch leichtere und kompaktere Auslegung größere Turbinen für eine effizientere Stromgewinnung und eine höhere Stromübertragungsleistung neue Materialien, die Umwelteinflüssen, wie Witterung, Seewasserumgebung und Blitzschlag, besser standhalten Steigerung der Zuverlässigkeit und Effizienz, insbesondere bei den Getrieben (die 40 % der Ausfälle ausmachen) geringere Baukosten, längere Betriebsstandzeiten und auf ein Minimum reduzierte Service und Wartungskosten Erweiterte Telekommunikationsmöglichkeiten für die Zustandsüberwachung, vorbeugende Wartung und Steuerung Die weltweite Entwicklung 2009 haben die USA zusätzliche 10 GW installiert und damit ihre führende Stellung bei der installierten Gesamtkapazität (35 GW) gehalten. Die in jüngster Vergangenheit realisierten Windenergieprojekte machen rund 40 % der neuen Stromerzeugungskapazitäten aus, und die Windkraft deckt nunmehr 2 % des gesamten Strombedarfs des Landes. Texas ist mit +9 GW nach wie vor der führende Staat, gefolgt von Iowa mit 3,67 GW. China hat sich mit der Installierung von nahezu 14 GW innerhalb eines Jahres wieder als Lokomotive der Windbranche erwiesen. Dabei hat das Reich der Mitte zum vierten Mal in Folge die Anzahl seiner Windkraftanlagen mehr als verdoppelt. China hat außerdem den ersten großen Offshore-Windpark außerhalb Europas - mit einer Leistung von 21 MW - auf der Höhe von Shanghai errichtet. Darüber hinaus hat der wachsende Windenergiemarkt des Landes die einheimische Windturbinen- und Komponentenproduktion stimuliert. Zwei chinesische Unternehmen, Sinovel und Goldwind, gehören heute zu den 5 größten Turbinenherstellern weltweit und drängen auf die internationalen Märkte. Im Rahmen des Wind Base Program sollen in naher Zukunft Windkraftprojekte mit einer Gesamtkapazität von 127,5 GW in sechs chinesischen Provinzen realisiert werden.

4 Deutschland hält mit einer installierten Gesamtkapazität von fast 26 GW weiter Platz 3. In Europa ist Deutschland nach wie vor die Nummer 1und hat im letzten Jahr zusätzliche 1,9 GW installiert. Die Windkraft macht in Deutschland rund 7 % des gesamten Stromverbrauchs aus, und die Windenergiebranche zählt derzeit rund Beschäftigte. Dahinter kommt Spanien mit den meisten neu errichteten Anlagen von allen europäischen Ländern (2,5 GW), wodurch die Gesamtkapazität auf 19 GW gestiegen ist. Die Windenergie stellt heute in Spanien die drittwichtigste Stromgewinnungsquelle dar und deckt 14,5 % des Strombedarfs des Landes. Wie China ist auch Indien mit nunmehr insgesamt 11 GW im Ranking nach installierter Kapazität aufgerückt. In absehbarer Zukunft ist in Indien nicht nur mit erheblichem Wachstum zu rechnen, sondern das Land entwickelt sich auch zunehmend zu einem aufstrebenden Hersteller von Windturbinen. Italien, Frankreich und Großbritannien (jeweils Platz 6, 7 und 8) verzeichneten alle kräftiges Wachstum und erhöhten ihre Windkraftkapazitäten um jeweils etwas mehr als 1 GW. Portugal und Dänemark konnten ihren Rang 9 bzw. 10 mit einer Gesamtkapazität von

5 jeweils rund 3,5 GW halten, wobei die Windkraft in Portugal 15 % und in Dänemark 20 % der Stromgewinnung ausmacht. Europa als der traditionell größte Markt für den Ausbau der Windkraft verzeichnete wiederum hohe Wachstumsraten, wurden doch 39 % der gesamten neu installierten Stromgewinnungskapazität in Europa realisiert. Doch zum ersten Mal hält Europa jetzt weniger als die Hälfte der weltweiten Gesamtkapazität. Dies ist auf die Dynamik der asiatischen Märkte, aber auch auf die positive Entwicklung in anderen Regionen der Welt zurückzuführen: Kanada verzeichnete ein Rekordjahr mit nahezu 1 GW neu installierter Kapazität, wobei die Windkraft nun für 1,1 % der Gesamtstromerzeugung steht. Brasilien verdreifachte im letzten Jahr seine neu installierten Kapazitäten, und das Land dürfte schon bald das selbst gesetzte Ziel von 1,1 GW erreichen. Die in Mexiko installierte Kapazität hat sich mehr als verdoppelt. Australien hat seine Kapazität in gerade mal 2 Jahren verdoppelt; die insgesamt 51 Windparks liefern 1,6 % des Bedarfs. In Neuseeland deckt die Windkraft heute über 3 % des Bedarfs. In Afrika geht der Ausbau der Windkraft weiter, besonders in Marokko, Ägypten, Tunesien und Kenia, wobei die größten neu installierten Kapazitäten auf Marokko entfallen.