Windenergienutzung in Deutschland - Stand Wind Energy Use in Germany - Status

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1 DEWI Magazin Nr. 26, Februar 25 Windenergienutzung in Deutschland - Stand Wind Energy Use in Germany - Status C. Ender, DEWI Wilhelmshaven 1. Stand der Windenergienutzung in Deutschland Tab. 1: Tab. 1: In Deutschland sind mit Stand vom Windenergieanlagen (WEA) mit ,75 MW installierter Leistung in Betrieb. Die durchschnittliche installierte Leistung pro WEA liegt damit bei 1.5,18 kw. Allein im Jahr 24 wurden 1.21 WEA mit einer installierten Leistung von 2.6,9 MW in Deutschland aufgestellt. Gegenüber der Entwicklung der Windenergienutzung im Vergleichszeitraum des Vorjahres [1] ist die Anzahl der neu installierten Anlagen um ca. 29,5% und die neu installierte Leistung um 67,6 MW oder ca. 2% gesunken. Die durchschnittliche Leistung der neu installierten WEA stieg im Vergleich zum Vorjahreszeitraum um ca. 9 % und betrug im Jahr kw. Von den Herstellern werden auch die abgebauten und ersetzten (Repowering) WEA gemeldet. Demnach wurden WEA mit einer Leistung von 17,22 MW abgebaut und durch WEA mit einer Gesamtleistung von 54 MW Anzahl der Anlagen/Jahr Number of Units per Year Abb. 1: Fig. 1: 9 6 zweites Halbjahr / second half of the year erstes Halbjahr / first half of the year kumulierte Anzahl der Anlagen / accumulated number of units 1. Status of Wind Energy Use in Germany 1. Gesamte Anzahl WEA 1. Number of WT 2. Gesamte installierte Leistung, MW 2. Installed Capacity, MW In 1. A berücksichtigte Anzahl abgebauter WEA Number of WT removed and taken into account in 1. A In 2. A berücksichtigte abgebaute Leistung, MW Capacity (MW) removed and taken into account in 2. A In 1. A, B berücksichtigte Anzahl WEA (Repowering) Number of WT (repowering) taken into account in 1. A, B In 2. A, B berücksichtigte Leistung (Repowering) Capacity (repowering) taken into account in 2. A, B durchschnittl. installierte Leistung, kw/wea Average Installed Power, kw/wt Stand der Windenergienutzung in Deutschland Status of wind energy use in Germany Entwicklung der jährlich aufgestellten und kumulierten Anzahl von WEA. Development of the yearly installed and accumulated number of turbines. A Stand/Status B Nur/only ,75 2.6,9 1.5, , As of , 16,54 wind turbines (WT) with a rated power of 16, MW were in operation in Germany. The average installed power per WT therefore is 1,5.18 kw. During 24 alone, 1,21 WT with a rated power of 2,6.9 MW were installed in Germany. Compared to wind energy use in the same period of the previous year [1] there was a decrease in newly installed turbines of approx % and the newly installed power went down by 67.6 MW or approx. 2 %. Compared with the previous year, the average rated power per wind turbine went up by approx. 9 % and reached 1,696. kw in 24. Wind turbine manufacturers also report the turbines which are decommissioned and replaced with new ones (Repowering). According to this information, 45 WTs with a rated power of MW were removed in 24 and replaced with WTs with a total installed power of 54. MW. 1 Die Angaben basieren ausschließlich auf Herstellerangaben. Die Erhebung wurde im Dezember 24/Januar 25 durchgeführt. Die gemeldeten WEA sind errichtet, müssen aber noch nicht ans Netz angeschlossen sein. The data are based exclusively on manufacturer information. The survey was carried out in December 24/January 25. The WTs reported were installed but do not have to be already connected to the grid Kumulierte Anzahl der Anlagen Accumulated Number of Units , 45 17, ,45 54, 24

2 DEWI Magazin Nr. 26, Februar 25 gives the shares of the potential annual wind energy yield in the net energy consumption of the Federal States and for Germany as a whole, referred to the year 21. The northersetzt. Die Angaben über Abbau und Repowering sind mit Vorsicht zu betrachten, da nicht sichergestellt ist, dass alle diese Fälle gemeldet werden. 2. Der potenzielle Jahresenergieertrag aus WEA Die Berechnung des potenziellen Jahresenergieertrags erfolgt auf der Basis mittlerer Ausnutzungsgrade aus dem Jahr 2 [2], die unter Verwendung des Windindex IWET V [2] für WEA verschiedener Leistungsklassen an unterschiedlichen Standorten ermittelt wurden. In dieser Abschätzung wird des Weiteren angenommen, dass alle zum Jahresende gemeldeten WEA einen vollen Jahresenergieertrag beisteuern, was natürlich bezogen auf die Realität nicht der Fall ist. Durch die Verwendung des neuen Windindex IWET V sank der Anteil der Windenergie am Nettostromverbrauch (Tab. 4) im Vergleich zu den Vorjahren, da die Differenz zu einem 1%-Windjahr geringer ist. In Tab. 2 werden die Anteile am potenziellen Jahresenergieertrag aller in Deutschland errichteten WEA, unterteilt in sieben Leistungsklassen, dargestellt. Auffällig ist in diesem Zusammenhang, dass die Klasse mit 1.5 bis.1 kw bei einem zahlenmäßigen Anteil von nur 6,7 % insgesamt 6,1 %, also fast 2/, der aus Wind erzeugten elektrischen Energie liefert. Mit einer Anzahl von 6.65 Windturbinen liegt sie über der Klasse mit 1 bis 749 kw (5.847 WEA). Die größte Klasse mit über.1 kw ist bisher nur mit sieben WEA vertreten. In Tab. 4 sind die Anteile des potenziellen Jahresenergieertrags aus Windenergie am Nettostromverbrauch der Bundesländer und Deutschlands bezogen auf das Jahr 21 aufgeführt. An der Spitze steht das nördlichste Bundes- Tab. 2: Tab. 2: The Repowering figures should be regarded with a certain caution, however, since it is not absolutely sure that all the cases were reported to us. 2. Potential Annual Energy Yield Anlagengröße WEA % MW % GWh % Unit Size WT 5-8 kw 744 4,5 44,2, 49,2 8,1-1 kw 618,7 94,,6 146,5 1,1-1 kw 816 4,9 215, 1, 91 1, 1,1-749,9 kw ,.41,8 2, ,8 75, ,9 kw ,8 2.67,8 16, ,8 15, - 1 kw , ,5 61, ,1 Über/above 1 kw 7, 2,5,2 87, Anteil von WEA unterschiedlicher Leistungsklassen am pot. Jahresenergieertrag Shares of WT of different power groups in the potential annual energy yield The potential annual energy yield is calculated on the basis of average degrees of utilisation of the year 2 measured for WTs of different power classes at different sites, using the wind index IWET V [2]. In addition we assume that all WTs reported by the end of the year contribute a full annual energy yield, which of course is not the case in reality. Due to the use of the new wind index IWET V, the share of wind energy in the net energy consumption went down (Tab. 4) in comparison with the previous years, since the difference to a 1 % wind year is smaller. Table 2 shows the shares in the potential annual energy yield of all WTs erected in Germany, divided into seven power classes. In this connection it is remarkable that the class of 1,5 to,1 kw, although accounting for only 6.7 % in actual numbers, supplies 6.1 %, almost two Klein / Small Mittel / Medium Groß / Large D Fläche/Area bis/up to D Fläche/Area bis/up to D Fläche/Area bis/up to m m² kw m m² kw m m² kw,-8, ,1-22 2, , , ,1-11 5, ,1-2 4, ,1-9 2, ,1-16 1, ,1-45 8, , , Tab. : Einteilung der WEA in Größenklassen nach Rotordurchmesser D und Rotorfläche, mit den Tab. : Installierte Leistung/Jahr, MW Installed Capacity per Year, MW zweites Halbjahr / second half of the year erstes Halbjahr / first half of the year kumulierte installierte Leistung / accumulated installed capacity Abb. 2: Entwicklung der jährlichen und kumulierten installierten Leistung. Fig. 2: Development of the yearly and accumulated installed power. dazugehörenden Leistungswerten zur Information (Zahlenangaben gerundet) Division of WTs in size groups according to rotor diameter D and rotor area, with their respective rated power value (figures are rounded) Kumulierte install. Leistung, MW Accumulated Installed Capacity, MW thirds, of the total electricity generated from wind. With a number of 6,65 wind turbines it is above the 1 to 749 kw-class (5,847 WTs). The largest class of turbines of over,1 kw so far is represented by only seven wind turbines. Table 4 26

3 DEWI Magazin Nr. 26, Februar 25 land, Schleswig-Holstein, mit einem Anteil am Nettostromverbrauch von,4 %, gefolgt von Mecklenburg-Vorpommern mit 29,2 %, Sachsen-Anhalt mit 27,4 % und Brandenburg mit 2, %. Niedersachsen, das Land mit dem größten Windenergieausbau (Anzahl an WEA und gesamt installierter Leistung), rangiert mit 16,64% auf Platz 5.. Regionale Verteilung der Windenergienutzung Die regionale Verteilung der Neuinstallationen hat sich über die Jahre hinweg verändert. Abb. 4 macht deutlich, wie sich die Aufstellung mehr und mehr Richtung Binnenland verlagert. Unter Binnenland werden vereinfacht die Länder zusammengefasst, die nicht an die Küste angrenzen. In Wahrheit weisen aber auch die Küstenländer Bundesland Federal State Tab. 4: Tab. 4: Gebiete auf, die eigentlich vom Windpotenzial her unter den Begriff Binnenland fallen würden. Differenzierter lässt sich diese Entwicklung in Abb. 5 darstellen. Werden die Bundesländer in Streifen parallel zur Küste zusammengefasst, dann ergeben sich ein Küstenstreifen und Binnenlandstreifen. Da mit der Entfernung zur Küste in der Regel auch das Windpotenzial geringer wird, kann der Ausbau der Nutzung durch die Windenergie Jahr für Jahr streifenförmig, mit wachsendem Abstand zur Küste ermittelt werden. Danach nahm der Leistungsausbau im Küstenstreifen (Niedersachsen, Schleswig-Holstein, Mecklenburg-Vorpommern) zunächst kontinuierlich zu und erreichte im Jahr 21/22 den Höhepunkt, der nun zweifelsfrei überschritten ist. In 24 errichtete WEA WT installed in 24 Nettostromverbrauch 21 [] Energy Consumption 21 [] GWh GWh % Schleswig-Holstein ,4 Mecklenburg-Vorpommern ,2 Sachsen-Anhalt ,4 Brandenburg , Niedersachsen ,64 Thüringen ,2 Sachsen ,79 Rheinland-Pfalz ,25 Nordrhein-Westfalen ,94 Hessen ,64 Bremen ,59 Saarland ,27 Hamburg ,8 Bayern ,7 Baden-Württemberg ,6 Berlin 1.1, gesamte Bundesrepublik Total Germany ,87 Anteil des pot. Jahresenergieertrags aus WEA am Nettostromverbrauch der Bundesländer und Deutschlands. Dieser Jahresenergieertrag wird auf der Basis der installierten Leistung zum bei einem 1 % Windjahr (Basis: IWET V) berechnet. Shares of the potential annual energy yield of the net energy consumption for the Federal States and for the Federal Republic of Germany. The potential annual energy yield is calculated on the basis of the rated power installed as per assuming a 1 % wind year (basis IWET V). ernmost state, Schleswig-Holstein, is at the top of the list, with a share of.4%, followed by Mecklenburg-Vorpommern with 29.2%, Saxony-Anhalt with 27.4%, and Brandenburg with 2.%. Lower Saxony, the federal state with the largest wind energy installation (number of WTs and total installed power), now is in the fifth position with 16.64%.. Regional Distribution of Wind Energy Use The regional distribution of new installations has changed over the years. Fig. 4 shows that the installation of new wind turbines has shifted more and more towards inland areas. In simplified terms, inland areas are those federal states which do not border on the coast. In reality, however, in the In 24 abgebaute WEA WT pulled down in 24 Bundesland Federal State Anzahl der WEA Number of WT Installierte Leistung Installed Capacity installierte WEA- Durchschnittsleistung Average Installed Power per WT Anzahl der WEA Number of WT Installierte Leistung Installed Capacity MW kw MW Baden-Württemberg 27 9,7 1.47,4, Bayern 21 5, 1.666,7, Berlin,,, Brandenburg 22 72,6 1.69,6, Bremen 5 12, 2.4,, Hamburg 1 1,5 1.5,, Hessen 54, 1.66,4 7 1,4 Mecklenburg-Vorpommern 52 91,2 1.75,8 1,5 Niedersachsen 1 552, ,4 12,8 Nordrhein-Westfalen , 1.51,9 2,48 Rheinland-Pfalz 61 12,5 1.68, 1,5 Saarland 15 21,6 1.44,, Sachsen 51, ,7, Sachsen-Anhalt , ,9, Schleswig-Holstein , , 22 1,9 Thüringen 48 7, ,, Tab. 5: Regionale Verteilung der Jahr 24 in Deutschland errichteten und abgebauten WEA. Tab. 5: Regional distribution of WT erected and pulled down in the year 24 potenzieller Jahresenergieertrag, Potential Annual Energy Yield Anteil am Nettostromverbrauch, Share on the Energy Consumption coastal states there are also areas which according to their wind resources should be defined as inland areas. A more differentiated view is given in Fig. 5. By grouping the federal states in strips running parallel to the coast, we get one coastal strip and three inland strips. With increasing distance from the coast the wind resources normally decline. Thus it is possible to analyse 27

4 DEWI Magazin Nr. 26, Februar 25 Abb. 4: Regionale Verteilung der Windenergienutzung in Deutschland. (Grafik: J. Heeß, Erneuerbare Energien) Fig. 4: Regional distribution of wind energy utilisation in Germany. (Graphic: J. Heeß, Erneuerbare Energien) Eine ähnliche Tendenz weist die zweite 1% Reihe (Binnen 1 = Nordrhein-Westfalen, 9% Sachsen-Anhalt, Brandenburg) auf, mit 8% dem Maximum ein Jahr später (22) und ebenfalls rückläufiger Tendenz im 7% Jahr 24. Der Ausbau der Windenergie 6% in der zweiten Binnenlandreihe (Binnen 2 = Saarland, Rheinland-Pfalz, Hessen, 5% 4% Thüringen, Sachsen) steigt moderat über die Jahre bis 22 an, erfährt aber im Jahr 24 wiederum einen Rückgang. In % 2% der dritten Binnenlandreihe (Binnen = 1% Baden-Württemberg, Bayern) kann im Jahr 24 ein leichter Anstieg verzeichnet % Binnenländer / Interior States Küstenländer / Coastal States werden. Ein tendenzielles Bild gibt die Abb. 4: Anteil der Bundesländer im Binnenland und an der Küste an der Darstellung in Abb. 6. Danach nimmt der neu installierten Leistung prozentuale Anteil der Küstenländer in Fig. 4: Shares of the inland and coastal states in the newly installed den letzten Jahren kontinuierlich ab und capacity Anteil der Küsten- und Binnenländer an der neu installierten Leistung,% Share of Costal States and Interior States in the newly Installed Capacity, % 29

5 DEWI Magazin Nr. 26, Februar 25 installierte Leistung/Jahr, MW Installed Capacity per Year, MW 1.6, 1.4, 1.2, 1., Abb. 5: Fig. 5: 8, 6, 4, 2,, Küste / Coast (NDS, SH, MVP) Binnen 1 / Inland 1 (NRW, SAH, BRA) Binnen 2 / Inland 2 (RPF, S, HE, TH, SA) Binnen / Inland (BW, BAY) Jährlicher Ausbau der Windenergienutzung in den in Richtung Binnenland gestaffelten Ländergruppen Annual development of wind energy use in the states graded according to distance from the coast. steigt im Jahr 24 wieder etwas an, während in den Länder Binnen 1 ein Abwärtstrend zu verzeichnen ist. Binnen 2 und hingegen weisen eine leichte Steigerung auf. 4. Markttendenzen bei der Anlagengröße und -technik Abb. 8 zeigt ganz eindeutig, dass im Jahr 24 hauptsächlich Anlagen in der Rotorgrößenklasse 6 bis 9 m Durchmesser aufgestellt wurden. Sie nehmen einen Marktanteil von fast 92 % ein. An der Dauer dieser in Abb. 8 seit 1987 dargestellten sogenannten Produktzyklen kann abgelesen werden, welche Größenordnung sich wie lange auf dem deutschen Markt etablieren konnte. Doch ist nicht allein die Größe der Anlagen ein Erkennungsmerkmal einer WEA; Blattzahl, Regelungsart etc. charakterisieren verschiedene Technologien, die, wie in Tabelle 7 [4] zu sehen ist, offensichtlich von der Anlagengröße abhängen. Die Zahl der verwendeten Rotorblätter ist dabei nicht das Kriterium, im statistisch relevanten Größenbereich oberhalb 25 m Rotordurchmesser werden auf dem deutschen Markt ausschließlich luv-laufende dreiblättrige WEA angeboten. Die Anzahl der Hersteller von WEA ohne Getriebe ist dabei, zumindest in den Klassen oberhalb 64 m und unterhalb 45 m Durchmesser auf einen Hersteller und acht Typen beschränkt, in der Klasse m auf zwei Hersteller. Alle anderen Anbieter wählen eine Kons- Bundesland Federal State Anteil an der jährlich installierten Leistung, % Share of Annual Installed Capacity, % 7% 6% 5% 4% % 2% 1% Abb. 6: Fig. 6: % the development of wind energy use year by year and in strips of increasing distance from the coast. The figure shows that new installations in MW in the coastal strip (Lower Saxony, Schleswig-Holstein, Mecklenburg-Vorpommern) first increased continuously, reaching their peak in 21/ 22, and now, without doubt, are on the decline. The second row (inland 1 = North Rhine Westphalia, Saxony-Anhalt, Brandenburg) shows a similar tendency, reaching the maximum one year later (22) with a downward trend in the year 24. Wind energy development in the second row (inland 2 = Saarland, Rhineland-Palatinate, Hesse, Thuringia, Küste / Coast (NDS, SH, MVP) Binnen 1 / Inland 1 (NRW, SAH, BRA) Binnen 2 / Inland 2 (RPF, S, HE, TH, SA) Binnen / Inland (BW, BAY) Prozentualer Anteil am jährlicher Ausbau der Windenergienutzung in den angegebenen Ländergruppen Percentage of annual development of wind energy use in the different groups of states Saxony) also increased moderately over the years until 22, but experienced a decline in 24. The third inland row (inland = Baden-Württemberg, Bavaria) shows a slight increase in 24. Fig. 6, on the other hand, shows a different tendency when Installierte Leistung Installed capacity Installierte Leistung Installed capacity +/- zum Vorjahr as against previous year (last) MW MW % Baden-Württemberg 2,4 9,7 22,5% Bayern 4,55 5, 1,% Berlin,,,% Brandenburg 55,12 72,6-2,27% Bremen, 12, Hamburg 2,2 1,5-1,82% Hessen 4,6 54, 56,7% Mecklenburg-Vorpommern 17,9 91,2 -,87% Niedersachsen 6,1 552,88-8,% Nordrhein-Westfalen 77,6 21, -8,74% Rheinland-Pfalz 92,4 12,5 1,9% Saarland 1,8 21,6 1,% Sachsen 12,45 51,65-49,59% Sachsen-Anhalt,7 222,25-26,82% Schleswig-Holstein 229,76 177,87-22,58% Thüringen 12,95 7,85-46,71% 2.644,5 2.6,9-22,98% Tab. 6: Vergleich des regionalen Ausbaus der Windenergie in 24 mit dem Jahr 2 Tab. 6: Comparison of regional development of wind energy in 24 with the year 2

6 AN BONUS 2, MW / 9-VS mit 9 Meter Rotordurchmesser mit IntegralBlade -Concept mit Vollumrichter-Technologie neue Maßstäbe in der Wirtschaftlichkeit Durch den konsequenten Einsatz der Vollumrichter-Technologie und die neuartigen IntegralBlade -Rotorblätter, entspricht diese Anlage höchsten Standort anforderungen sowohl an der Küste als auch im Binnenland. AN windenergie gmbh Speicher 16 Cuxhavener Str. 1a Bremen Fon () Fax () info@anwind.de

7 DEWI Magazin Nr. 26, Februar 25 Leistung pro Anlage, kw/wea Power per Unit, kw/unit Abb. 7: Fig. 7: Entwicklung der durchschnittlich installierten Leistung pro WEA. Mit einer durchschnittlichen installierten Leistung im Jahr 24 von kw/anlage liegt dieser Wert um ca. 9 % über dem Wert des Vergleichszeitraumes des Vorjahres. Development of the average installed power per unit. The introduction of the megawatt-class leads to an increase of the average installed capacity per WT. The value of 1,696 kw/unit in the year 24 is approx. 9 percent higher than for the same period of the previous year. truktion mit Getriebe. Für die Rotordrehzahl und die Regelungsart gibt es größere Variationen, die sich jedoch mit zunehmender Größe eingrenzen. So ist in den Klassen bis 64m Rotordurchmesser noch ein höheres Angebot an stall-geregelten Anlagen zu finden, bei den sehr großen Durchmessern allerdings keine einzige mehr. Aktiv-Stall - Anlagen sind zwar ab 45m Durchmesser in allen Größenklassen präsent, es werden aber nur zwei Modelle pro Gruppe auf dem Markt angeboten. Ähnlich sehen die Tendenzen bei den verwendeten Rotordrehzahl- bzw. Generatorkonzepten aus. Mit steigender Größe ist eine Zunahme hin zum variablen Drehzahlkonzept zu verzeichnen. Sicherlich auch eine Forderung der Netzeinbindung großer Windparks. Die Gründe für das Favorisieren der einen oder der anderen Technologie sollen an dieser Stelle nicht bewertet werden. Neben wirtschaftlichen Gründen sind Materialeinsparungspotenziale, die Maschinendynamik der großen Bauteile sowie Netzeinbindung und Netzqualitätsanforderungen maßgebliche Parameter. Eine deutliche Tendenz zur pitch-geregelten WEA mit variabler Drehzahl ist mit zunehlooking at percentage shre of the strips. The percentage of the coastal states has decreased continuously over the past few years, but is rising again in 24, whereas the inland 1 states show a downward trend. Inland 2 and inland states on the other hand show a slight upward trend. 4. Market Trends in Turbine Size and Technology Fig. 8 clearly shows that in 24 mainly turbines of the rotor class 6 to 9 m diameter were erected. They account for a market share of almost 92 %. The duration of these so-called product cycles shown in Fig. 8 since 1987 is an indicator for how long a turbine size was able to establish itself on the German market. The size is of course not the only distinguishing feature of a wind turbine; blade number, type of control etc. characterise different technologies, the choice of which, as can be seen in table 7 [4], obviously changes with the size of the turbine. The number of rotor blades used is not a decisive criterion, because in the statistically relevant range above 25 m rotor diameter, only upwind three-bladed wind turbines are available on the German market. Wind turbines without gearbox are produced, at least in the categories above 64 m diameter and below 45 m, by only one manufacturer offering eight different types, in the category m by two manufacturers. All other manufacturers offer only turbines with gearboxes. There are more variations available for rotor speed and type of control, but with increasing size these choices are restricted, too. In the classes up to 64 m rotor diameter there is a large choice of stallcontrolled turbines, but not a single stallcontrolled turbine is to be found among the very large diameters. Active-stall turbines are found in all categories from 45 m diameter upwards, but only two models per class are available on the market. The rotor speeds and generator concepts 2

8 DEWI Magazin Nr. 26, Februar 25 Anteil an der jährlich neu installierten Leistung in % Share on the Yearly New Installed Capacity, % Abb. 8: Fig. 8: mendem Rotordurchmesser zu verzeichnen. Die Tab. 8 zeigt die Jahr 24 nach Größenklassen aufgestellte Anzahl der WEA, sortiert nach den verwendeten Techniken. In der Klasse größer 8m Rotordurchmesser rotor diameter getriebelos G gearboxless mit Getriebe G gearbox Pitch pitch Stall stall Aktive-Stall active-stall 1 feste Drehzahl 1 fixed rotor speed 2 feste Drehzahlen 2 fixed rotor speeds variable Drehzahl variable speed Anzahl der WEA-Typen Number of the WT types Quelle: BWE Marktübersicht 24 Tab. 7: Tab. 7: G G Tab. 8: Tab. 8: Rotordurchmessergruppen Group of Rotor Diameters < 16 m 22,1 m - 2 m m ,1-64 m 64,1-8 m > 8 m Übersicht über die in 24 am Markt erhältlichen WEA Typen [4], unterteilt in einzelne Technologiegruppen Overview of all in 24 on the market available WT Types[4], divided in different WT technology Rotordurchmesser rotor diameter getriebelos gearboxless mit Getriebe gearbox Pitch pitch Stall stall Aktive-Stall active-stall 1 feste Drehzahl 1 fixed rotor speed 2 feste Drehzahlen 2 fixed rotor speeds variable Drehzahl variable speed Anzahl der WEA Number of the WT 16,1 m - 22 m Anteile unterschiedlicher Anlagengrößenklassen an der jährlich neu installierten Leistung. Kleine WEA mit -16 m, mittelgroße WEA mit 16,1-22 m, 22,1-2 m und 2,1-48 m und große WEA mit 48,1-6 m und 6,1-9 m Rotordurchmesser. Der Anteil der jährlich neu inst. Leistung der großen Anlagenklassen ist im Jahr 24 gestiegen und liegt derzeit bei 98,2 % m 45,1-64 m 64,1-8 m > 8 m Anteil der einzelnen Technologie- und Typengruppen an den im Jahr 24 aufgestellten Anlagen Share of the technology and type groups on the installed WT in the year ,1 m - 48 m Shares of different unit sizes in the annually installed power. Small WT with -16 m, medium-size WT with m, m and m and large WT with m and m rotor diameter. The share in the yearly new installed capacity of the large sized wind turbine class increased in the year 24. The value now amounts to 98.2 percent ,1 m - 6 m ,1m - 9 m used follow similar tendencies. With increasing size, turbines tend to be equipped with variable speed systems, in order to better fulfil the requirements for connecting large wind farms to the grid. The reasons for favouring one or the other technology are not discussed here; apart from economical aspects, materialsaving potentials, the machine dynamics of large components as well as grid connection and power quality requirements are relevant parameters. With increasing rotor diameter there is a clear tendency towards pitchcontrolled turbines with variable speed. Table 8 gives the number of wind turbines installed in 24, arranged in size categories and sorted according to the technologies used. In the category above 8 m, 65 % of the turbines installed are pitch-controlled with variable speed, the remaining 5 % are active-stall turbines. In the next lower class the tendency towards pitch-controlled turbines with variable speed is clearly obvious, and the gearless concept (one manufacturer) is represented by a large number of wind turbines.

9 DEWI Magazin Nr. 26, Februar 25 sind 65% der aufgestellten Anlagen pitch-geregelte WEA mit variabler Drehzahl, die restlichen % sind Anlagen mit Aktive-Stall-Regelung. In der Klasse darunter ist der Trend zur pitch-geregelten WEA mit variabler Drehzahl deutlich erkennbar, wobei das getriebelose Konzept (ein Hersteller) durch eine große Zahl von Anlagen vertreten ist. 5. Market Shares of Suppliers AN Windenergie 7,7% Nordex 8,6% DeWind 2,2% REpower Systems 5,8% Fuhrländer 1,6% Sonstige 1,6% seit 1982 since 1982 Enercon 2,2% 5. Marktanteile der Anbieter Fuhrländer 1,% AN Windenergie 4,% Nordex 4,4% GE Wind Energy 7,7% REpower Systems 9,2% Vestas (incl. NEG Micon),% Gamesa,6% DeWind,5% Sonstige,4% nur 24 only 24 Enercon 41,8% Abb. 9: Anteile der Anbieter an der gesamten im Jahr 24 in Deutschland installierten Leistung in %. Fig. 9: Shares of the suppliers on the German market in per cent of the installed rated power in Zusammenfassung Die Aufstellungszahlen des Jahres 24 konnten die Vorjahreswerte nicht übertreffen und haben die Mitte letzten Jahres erstellte Prognose von 2 MW bestätigt. Mit 1.21 WEA und einer neu installierter Leistung von 2.6,9 MW in Deutschland liegt dieser Wert in der Leistung um 2 % unter dem Ergebnis des Vorjahreszeitraums. Insgesamt waren Ende WEA mit einer installierten Leistung von ,75 MW in Deutschland aufgestellt. Die Hersteller meldeten ein Repowering von 45 WEA mit einer installierten Leistung von 17,22 MW, die durch WEA mit 54 MW ersetzt wurden. Im Jahr 24 wurden in Niedersachsen 1 WEA mit einer installierten Leistung von 552,88 MW neu errichtet. Dies sind ca. 8, % weniger installierte Leistung als im Vergleichszeitraum des Vorjahres. In Brandenburg wurde das Vorjahresergebnis mit einer neu installierten Leistung von 72,6 MW um 2% unterschritten. An dritter Stelle liegt das Bundesland Nordrhein-Westfalen mit neu aufgebauten 154 WEA bei einer installierten Leistung von 21, MW (9 % weniger als im Vorjahr). Danach kommen die Bundesländer Sachsen-Anhalt mit 222,25 MW und Schleswig-Holstein mit 177,87 MW. In den Bundesländern Rheinland-Pfalz, Hessen, Baden- Württemberg, Bayern, Saarland und Bremen wurden im Jahr 24 mehr installierte Leistung aufgestellt als im Vergleich zum Vorjahreszeitraum. Bei der Berechnung des potenziellen Jahresenergieertrags wurde der Windindex IWET V angewandt und daher sind die Ergebnisse nicht Abb. 1: Fig. 1: GE Energy 11,9% Vestas (incl. NEG Micon) 28,4% Anteile der Anbieter an der gesamten in Deutschland installierten Leistung seit 1982 in %. Shares of the suppliers in the German market in per cent of the installed rated power since Summary The installation figures of the year 24 were not able to top last year s result and confirm the forecast of 2 MW published in the middle of the year. With 1,21 WT and a newly installed power of 2,6.9 MW in Germany the value of installed power is approx. 2 % below last year s result. In all, by the end of 24, 16,54 WTs with a total installed power of 16, MW were in operation in Germany. The figures on Repowering given by the manufacturers were 45 WTs with an installed capacity of MW, replaced by WTs with 54 MW. Concerning the regional distribution, 1 new WTs with an installed capacity of MW were installed in Lower Saxony, which is approx. 8. % less capacity than in the same period last year. In Brandenburg, the newly installed capacity of 72.6 MW was 2 % less than last year s result. In the third position is North-Rhine Westphalia where 154 WT with an installed capacity of 21. MW (9 % less than last year) were erected, followed by the states of Saxony-Anhalt with MW and Schleswig-Holstein with MW. In the federal states Rhineland-Palatinate, Hesse, Baden-Württemberg, Bavaria, Saarland and Bremen more wind power was installed in 24 than in the previous year. For the calculation of the potential annual energy yield, for the first time the wind index IWET V was used, and therefore the results are not comparable with the previous years. According to the new calculation, the share of the potential annual energy yield in the net energy consumption by the end of year 24 amounts to one third in Schleswig-Holstein (.4 %). In Mecklenburg- Vorpommern this value is almost per cent (29.2 %), followed by Saxony-Anhalt with 27.4 %, Brandenburg with 2. % and Lower Saxony with %. 4

10 DEWI Magazin Nr. 26, Februar 25 vergleichbar mit den Vorjahren. Nach der neuen Berechnung liegt der Anteil des potenziellen Jahresenergieertrags am Nettostromverbrauch zum Ende des Jahres 24 in Schleswig-Holstein bei einem Drittel (,4 %). In Mecklenburg-Vorpommern liegt dieser Wert bei fast Prozent (29,2 %), gefolgt von Sachsen-Anhalt mit 27,4 %, Brandenburg mit 2, % und Niedersachsen mit 16,64 %. Das Größenwachstum der WEA hält auch im Jahr 24 weiter an, jedoch ist die Steigerungsrate nicht mehr so hoch wie in den Vorjahren. Die durchschnittliche installierte Leistung aller neu errichteten WEA beträgt kw. Damit liegt dieser Wert um 9 % über dem Vorjahreswert. Die jährlichen Steigerungsraten der durchschnittlichen Leistung aller neu errichteten WEA liegen in den letzten fünf Jahren bei ca. 12,7 %. Betrachtet man die einzelnen Technologien, die in den WEA vorkommen, so wird deutlich, dass sich der Markttrend 24 bei den Anlagen mit oder ohne Getriebe in den einzelnen Größenklassen unterscheidet. Während die getriebelosen Anlagen im Bereich von m Rotordurchmesser 1 % der gesamten neu installierten Anlagen ausmachen, sieht es bei den größeren Rotordurchmessern anders aus. Hier überwiegen zur Zeit die Anlagen mit Getriebe, allerdings gibt es auch nur einen Hersteller, der in diesen Klassen getriebelose Serien- WEA anbietet. Bei der Art der Leistungsbegrenzung haben die Anlagen mit Pitch-Regelung einen wachsenden Anteil mit wachsendem Rotordurchmesser. Genau das selbe Bild zeigt sich beim Vergleich konstanter zur variablen Rotordrehzahl. Je größer der Rotor desto mehr WEA-Typen mit variabler Rotordrehzahl werden angeboten und aufgestellt. Anhand der hier dargestellten Übersicht über die verschiedensten Anlagentechnologien wird deutlich, dass der Trend sich bei größer werdenden WEA in die Richtung Pitch-Regelung und variabler Rotordrehzahl bewegt. Über die letzten Jahre hinweg hat sich damit ein erheblicher Wandel in der bevorzugten Anlagentechnik ergeben. The trend towards larger wind turbines has continued in 24, although the rise is not as steep as in the previous years. The average installed capacity of all newly erected turbines is 1,696 kw, which corresponds to an increase of approx. 9 % as against last year s value. The annual rates of increase of the average capacity of all newly erected WTs in the past five years amounts to approx %. When taking a closer view at the technologies used in wind turbines, it is evident that the market trend of 24 for WT with or without gearbox is different in the individual size classes. Whereas in the range of m rotor diameter 1 % of all newly installed turbines come without a gearbox, the situation is different with the larger rotor diameters. Here the majority of turbines is still equipped with a gearbox, but on the other hand there is only one manufacturer offering serial production gearless wind turbines. As far as the type of power control is concerned, turbines with pitch control have a growing share with increasing rotor diameter. The same applies when comparing fixed and variable rotor speed. The larger the rotor, the more wind turbine types with variable rotor speed are offered and installed. The survey of the various technologies given here shows that with increasing rotor size, there is a tendency towards pitch control and variable rotor speed. This means that there has been a considerable change in the preferred turbine technology over the past years. 9. Literatur / References [1] Ender, Carsten: Windenergienutzung in der Bundesrepublik Deutschland - Stand DEWI-Magazin (24) Nr. 24, S [2] Ingenieurwerkstatt Energietechnik (Rade) (Hrsg.): Monatsinfo: Betriebsvergleich umweltbewusster Energienutzer 2. [] Statistisches Bundesamt: Stromverbrauch aus dem Netz der Energieversorger. Vorläufige Zahlen v [4] Bundesverband Windenergie: Windenergie 24 Marktübersicht, Feb. 24 6