Wie leistungsfähig ist der Wind

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1 Evangelische Akademie Tutzing 13. November 2007 Wie leistungsfähig ist der Wind Dipl.-Ing. Günter Beermann Bundesverband WindEnergie (BWE) Landesvorstand Bayern

2 Günter Beermann Diplom-Ingenieur Inhaber der Firma: BEERMANN ENERGIESYSTEME Ingenieurbüro für regenerative Energieanwendung Sollner Straße 10, München Tel.: 089 / FAX: 089 / info@beermann-energiesysteme.de Internet: Landesvorsitzender im: BWE Bundesverband Windenergie e.v Landesverband Bayern

3 Günter Beermann Diplom-Ingenieur Einige Beispiele unserer Tätigkeit

4 Fröttmaning bei München Die Anlage wird Nachts wie ein Baudenkmal angestrahlt

5 Denkendorf

6 Denkendorf

7 Wirsberg in Oberfranken Unsere Bürgeranlage im Luftkurort Wirsberg Lkr. Kulmbach

8 Autobahndreieck Bayreuth / Kulmbach Unsere Bürgeranlage in Harsdorf Lkr. Kulmbach

9 Bidingen/Allgäu

10 Schweitenkirchen - Sünzhausen

11 Schweitenkirchen - Hueb

12 Großnottersdorf (Markt Titting)

13 Neustadt an der Aisch

14 Stromversorgung heute in Deutschland Energiemix für Strom 2006

15 Stromerzeugung heute (Deutschland) Produktion der Stromversorger 2006 Anteile in Prozent Fossile Rohstoffe Anteil: 61 % Davon: Wind: 5% Photovoltaik: 0,3% Quelle: VDEW

16 Entwicklung der Windenergie in Deutschland

17 So fing es nach der Ölkrise in Deutschland an Growian: Inbetriebnahme: 1983 (Abbau 1987) Nennleistung: kw Rotordurchmesser: 100,4 m Nabenhöhe: 100 m Monopteros: Inbetriebnahme: 1982 Nennleistung: 370 kw Rotordurchmesser: 48,3 m Nabenhöhe: 50 m

18 So fing es nach der Ölkrise in Deutschland an Erinnert sich noch jemand an den GROWIAN (Große- Wind-Anlage). An den schlanken, 350 Tonnen schweren Stahlrohrmast an der schleswigholsteinischen Westküste mit einem 340 Tonnen schweren Maschinenhaus an seiner 100 m hohen Spitze und mit zwei 23 Tonnen schweren Rotorblättern? Die drei Megawatt Anlage am Kaiser-Wilhelm-Koog wurde ein Misserfolg. Vier Jahre nach dem Probebetrieb ging sie 1987 an ihrer eigenen Masse kaputt. Das 54 Millionen Euro teure Windrad erwies sich als eine der größten Fehlschläge in der Geschichte der Windenergiegewinnung. Aber die deutschen Windingenieure gaben nicht auf. Sie zogen vielmehr Lehren aus dem GROWIAN- Desaster und begannen kleinere Windräder zu bauen und diese zu Windparks zusammenzufassen. Schließlich bauten sie dann doch immer größere Windräder. Heute drehen sich die ersten Sechs- Megawatt-Windmühlen.

19 Anzahl der Windenergieanlagen in Deutschland Stand: 01/2005 Stand: 6/2007 Gesamt : Neubau 2007 : 347 Quelle: DEWI

20 Zubau der installierten Leistung Stand: 01/2005 Stand: 6/2007 Gesamt : MW Neubau 2007 : 665 MW Quelle: DEWI

21 Entwicklung der Windenergie in Deutschland Stand: 6/2007 Installierte Leistung : MW Anzahl der Anlagen : Quelle: DEWI Durchschnittliche Anlagengröße: kw

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25 Die Technik Mal mehr Energieertrag seit 1980

26 Die gegenwärtig stärksten Windenergieanlagen der Welt. Enercon E-112 Repower 5M Multibrid M5000 Nennleistung 6,0 MW 5 MW 5 MW Nabenhöhe 112 Meter 120 Meter 102,6 Meter Rotordurchmesser 114 Meter 126 Meter 116 Meter Standorte 7 Anlagen 3 Anlagen 2 Anlagen (Emden, Wilhelmshaven, etc. (Brunsbüttel, Cuxhaven) (Bremerhaven)

27 Status quo Windenergie am in Deutschland I Installierte Kapazität Megawatt Anlagen 37,5 Mrd. kwh Jahreserzeugung (100%-Jahr) = 6,9% des Nettostromverbrauchs

28 Status quo Windenergie am in Deutschland II Neu-Installationen Megawatt 347 Anlagen Leistung einer neuen WEA: ca. 2 MW Repowering: 70,4 MW (>10%)

29 Es ist noch Platz in Deutschland! Akzeptanz ist in den Wind-Ländern hoch! Der stärkste Zubau im ersten Halbjahr 2007 war in den klassischen Wind-Ländern Niedersachsen, Schleswig- Holstein und Sachsen-Anhalt.

30 Standorte der Windenergieanlagen

31 Windparks nach Größe

32 TOP-3 der Bundesländer am Installierte Kapazität: 1. Niedersachsen MW 2. Brandenburg MW 3. Sachsen-Anhalt MW Anteil am Nettostromverbrauch 1. Sachsen-Anhalt 36,3 % 2. Mecklenburg-Vorpommern 34,6 % 3. Schleswig-Holstein 32,9 % Neu installierte Leistung 1. Niedersachsen 155 MW 2. Schleswig-Holstein 99 MW 3. Sachsen-Anhalt 87 MW

33 Die Windindustrie

34 Weltmarkt für Windenergieanlagen 2006 Neu installierte Leistung MW (Deutschland: MW = 14.9%) Umsätze weltweit (nur) für WEA: 15,4 Mrd. Euro Wertschöpfung Dt. Windindustrie: 5,63 Mrd. Euro Davon Inlandsmarkt: 1,46 Mrd. Euro Export: 4,16 Mrd. Euro Weltmarktanteil: 36,6% Exportquote: 74%

35 Deutsche Windindustrie 2006 (2005) Gesamte Wertschöpfung: 7,22 Mrd. Euro (5,35) Beschäftigte: (68.870)

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37 Leistungssteigerung der Anlagen

38 Faustformeln für den Ertrag 1. Verdoppelung des Rotordurchmessers = Vervierfachung des Ertrags 2. pro Meter Höhe = ein Prozent mehr Ertrag (bzw. ein Prozent mehr Volllaststunden)

39 Entwicklung der marktüblichen Anlagen Quelle: DENA 2-fache Abmessungen 6-facher Ertrag Nennleistung 500 kw 2000 kw Rotordurchmesser 40 m 80 m Nabenhöhe 50 m 100 m Ertrag 1 Mio. kwh/a 6 Mio. kwh/a Vollaststunden h/a h/a

40 Verbesserung der Erträge und Verstetigung Beispiel I Modellentwicklung eines deutschen Herstellers Alle Anlagen: kw Nennleistung 98 m Nabenhöhe mittlere Windgeschwindigkeit 6,64 m/s (Durchschnitt) Rotordurch- Prototyp Ertrag Steigerung Volllastmesser aufgestellt p.a. stunden 70,4 m ,31 GWh/a h/a 71,0 m ,87 GWh/a + 13% h/a 82,0 m ,82 GWh/a + 35% h/a

41 Verbesserung der Erträge und Verstetigung Beispiel II Zusätzlich am gleichen Standort mit 138 m Nabenhöhe: Rotordurch- Prototyp Ertrag Steigerung Volllastmesser aufgestellt p.a. stunden 82,0 m 2005 >6,5 GWh/a >+ 50% >3.250 h/a Nächste Schritt: 90 m Rotordurchmesser?

42 Die Entwicklung geht weiter. 160 m Nabenhöhe in Laasow/Brandenburg

43 Die Entwicklung geht weiter. Nabe einer 6-MW-Anlage mit 114 m Rotordurchmesser

44 Repowering

45 Fünf abgeschlossene Repowering-Projekte 2006 Bilanz: Anzahl 235 WEA 109 WEA (-54%) Leistung 85 MW 258 MW (+216%)

46 Faustformel für das Repowering Auf der gleichen - nicht immer selben - Fläche: ½-fache der Anlagen 2-fache Leistung 3-facher Stromertrag und gleichzeitig: ½-fache der Umdrehungszahl Steigerung der Volllaststunden um 50% bessere Netzverträglichkeit

47 Vorher Windpark Simonsberg (Schleswig-Hostein) Nachher

48 Ausblick

49 Referenzprognose der Bundesregierung:

50 Ausbaustand der Windenergie im Jahr = 150 TWh/a Leistung [Megawatt] = 36 TWh/a an Land auf See Dena-Netzstudie BWE-Szenario 2020

51 Windenergie kann 2020 fast 25% des gesamten Stromverbrauchs decken (2007 ca. 7%) Den größten Anteil werden Windenergieanlagen an Land erbringen

52 Bleibt genug Raum für Wohnen, Tourismus und Natur bei 1%?

53 Quelle: DENA

54 Quelle: DENA

55 Quelle: DENA

56 Und wie sieht es off-shore aus?

57 Offshore-Projekte in Deutschland - Nordsee Nr Projekt H2-20 Jules Verne Ventotec Nord 1 TGB Nord Forseti Deutsche Bucht Austergrund Bard Offshore 1 Hochsee Windpark HE dreiht Globaltech 1 Hochsee Windpark Nordsee Ventotec Nord 2 Nördlicher Grund Dan Tysk Uthland Weiße Bank 2010 Meerwind Godewind Nordergründe Offshore North Sea Windpower Riffgat Projektträger Geo Plambeck Arcadis (Dt. Bank, GHF, Vestas) Ep4 Offshore Prokon Nord Rennert Offshore Rennert Offshore Bard Engeneering EOS Offshore Nordsee Windpower EOS Offshore Arcadis (Dt. Bank, GHF, Vestas) GEO, ABB, GREP Geo Geo OSB Butendiek Windland Plambeck Energiekontor Enova Enova Megawatt 400 (4.000) (600) (2.550) (400) 400 (400) 400 (1.600) (1.440) 536 (2.286) 150 (600) 360 (2.195) 400 (1.500) (819) 320 (896) 125 (270) 203 (1.255) 400 (1.600) Borkum West Prokon Nord 60 (1040) Megawatt 7.Borkum Riffgrund West Plambeck 231 (746) Megawatt 1. Sandbank24 Sandbank24&Projekt GmbH 420 (4720) Megawatt Borkum Riffgrund Energiekontor 280 (1800) Megawatt Wilhelmshaven Butendiek OSB Offshore Bürger WP 240 Megawatt 3.Amrumbank Winkra 400 (1250) Megawatt Amrumbank West Rennert Offshore, EON 400 Megawatt Wilhelmshaven Winkra, Enercon 4.5 Megawatt genehmigt geplant Esbjerg (DK) Husum Cuxhaven Bremerhaven

58 Offshore-Projekte in Deutschland - Ostsee genehmigt geplant Nr Projekt Projektträger Megawatt 1 Sky 2000 GEO, EON 10 (100) 2 Wismar Arcadis (Dt. Bank, GHF, Vestas) Breitling Baltic 1 Arcona Becken Südost Ventotec Ost 2 Adlergrund Pommersche Bucht Offshore Ostsee Wind AG Offshore Ostsee Wind AG AWE (EON, Brockmüller Energy consulting) Arcadis (Dt. Bank, GHF, Vestas) OWP Winkra 2, (1.005) 150 (600) 280 (720) 350 (1.000) Kiel Lübeck Rostock Baltsee Plambeck 75 (415) 10 Kriegers Flak Offshore Ostsee Wind AG 140 (231)

59 Offshore Windparks in Europa Quelle: Grafik: Solarpraxis/Sunbeam

60 Off-shore Vor- und Nachteile Vorteile: Stetiger Wind Doppelter Ertrag Nachteile: Extrem teure Anlagentechnik sehr teure Wartung und Instandhaltung bis heute ungelöste techn. Probleme

61 Auswirkung der Windenergie- Einspeisung im Kraftwerkspark

62 Der Wind ist launischer Natur und passt nicht immer zum Energiebedarf der Verbraucher Dazu hört und liest man immer wieder: Die Windeinspeisung ist nicht kalkulierbar, deshalb müssen Schattenkraftwerke vorgehalten werden. Fakt: Die Stromerzeugung aus Wind ist sehr gut prognostizierbar. Die zu erwartende Windleistung kann auf 48 bis 72 Stunden mit einer Abweichung von ca. 6 % vorhergesagt werden. Damit kann der Windstrom sehr gut in das Lastmanagement integriert werden.

63 Online-Erfassung der Windstromeinspeisung und Hochrechnung auf die Gesamtleistung Das ISET Programm zur Online-Erfassung der eingespeisten Windleistung ist seit mehreren Jahren bei E.ON Netz und seit Beginn 2004 bei der Vattenfall Europe Transmission erfolgreich im Einsatz. Quelle: ISET

64 Zeitverlauf der deutschlandweit eingespeisten Windleistung und deren Prognose jeweils vom Vortag.

65 Strompreis und Windstromvergütung

66 Entwicklung der Einspeisevergütung aus Windstrom 59% Degression von

67 Entwicklung der Einspeisevergütung aus Windstrom 77% Degression von

68 Technologischer Fortschritt senkt die Kosten Windkraftanlagen werden immer günstiger

69 Gestehungskosten für Strom aus Windenergie im Vergleich

70 Gestehungskosten im Vergleich Windenergie konventionelle Energie

71 Die Perspektive: günstige Strompreise durch Windenergie

72 und so sah es gestern an der Strombörse aus

73 und so am

74 Zum Abschluss noch etwas zur Behauptung: In Bayern weht kein Wind; wo kein Wind, da kein Strom. Erwin Huber Windenergieanlagen gehören an die Küste und aufs Meer!

75 Ist der Wind in Norddeutschland wirklich soviel besser? Vergleichen wir doch einmal Windenergieanlagen gleichen Typs an der Küste und in Bayern:

76 Vergleich Binnenland mit Küste Jahresstromproduktion [kwh] Hamburg (Harburger Berge); E70; RD70; NH 65 Frankenwald; E70; RD70; NH 98 Allgäu Alpenvorland; E70; RD70; NH 98 Hallertau;E70; RD70; NH 98 Neustadt a.d. Aisch E70; RD 70; NH113; Inbetriebnahme Jahr

77 Vergleich Binnenland mit Küste Hamburg (Harburger Berge); E40; RD40; NH50 Oberpfälzer Wald (Gipfellage); E40; RD40; NH Jahresstromproduktion [kwh] Jahr

78 Vergleich Binnenland mit Küste Schleswig-Holstein (Geest); S70; RD70; NH65 Allgäu; S77; RD77; NH96, Jahresstromproduktion [kwh] Jahr

79 Vergleich Binnenland mit Küste Bremen (Wesermarsch); E40; RD40; NH65 Hahnenkamm; E40; RD40; NH65 Fränkische Alb; E40; RD44; NH78 Jahresstromproduktion [kwh] Jahr

80 Soweit meine Ausführungen. Haben Sie noch Fragen?

81 Ich bedanke mich für Ihre Aufmerksamkeit