Wind Energy Use in Germany - Status

Wind Energy Use in Germany - Status 31.12.213 Windenergienutzung in Deutschland - Stand 31.12.213 C. Ender; DEWI GmbH, Wilhelmshaven English - Deutsch In some countries, 213 has still been a good year for the development of wind energy compared to the previous year, but all in all the global installation figures were clearly below the figures of 212. The global installed wind power capacity in 213 was 35,815 MW, around 2 percent less than last year s figure (Tab. 1). Of the new installations, around 45 per cent were realized in China (16.1 GW), followed by Germany, UK and India. A drastic decline in installation figures could be observed in the USA in 213 where as a result of the delayed extension of the Production Tax Credits (PTC) the market slumped to 1,84 MW (212: 13,124 MW). In the TOP 1 list of 213 the USA therefore fell back to the sixth position behind Canada. [1] In Germany, the above-average development was already foreseeable when the statistics for the first half of 213 were evaluated and it was confirmed at the end of the year. Onshore, wind turbines with around 2,997 MW total capacity were installed, which is a new installation only exceeded once before, in the year 22. Due to the additional development in the offshore area (installation of 595 MW in the North Sea) a new record figure of 3,592 MW for the total installed wind energy capacity in Germany was achieved in 213. The reasons for this development are complex. Apart from a growing importance of Repowering and of the off Verglichen mit dem Vorjahr war das Jahr 213 für einige Länder ein gutes Jahr für den Ausbau der Windenergie, aber weltweit gesehen lag es deutlich unter dem Wert von 212. Insgesamt kamen international 35.815 MW an neu installierter Leistung hinzu, rund 2 Prozent weniger gegenüber dem Vorjahreswert (Tab. 1). Von den Neuaufstellungen entfielen rund 45 Prozent auf China (16,1 GW), gefolgt von Deutschland, Großbritannien und Indien. Ein drastischer Einbruch war 213 in den USA zu verzeichnen, wo der Markt durch die verspätete Verlängerung der Steuervergünstigung für die Windenergie, die sog. Production Tax Credits (PTC), auf 1.84 MW (212: 13.124 MW) abstürzte. In der Rangliste der TOP 1 Länder des Jahres 213 fielen die USA damit auf den sechsten Platz hinter Kanada zurück. [1] In Deutschland hat sich die überdurchschnittliche Marktentwicklung bereits bei der Auswertung für das erste Halbjahr angekündigt und am Ende des Jahres bestätigt. An Land wurden WEA mit rund 2.997 MW Gesamtleistung errichtet und damit eine Neuinstallation erreicht, die nur im Jahr 22 übertroffen werden konnte. Durch den zusätzlichen Ausbau der Offshore-Windenergie (Errichtung von 595 MW in der Nordsee) wurde in 213 mit 3.592 MW ein neuer Rekordwert der insgesamt installierten Wind DEWI MAGAZIN NO. 44, FEBRUARY 214 35

Tab. 1: Tab. 1: Status of wind energy use world-wide [1] Stand der Windenergienut zung weltweit [1] Country MW % Share Country MW % Share China ** 16.1 44,9% China ** 91.424 28,7% Germany * 3.592 1,% USA 61.91 19,2% UK 1.883 5,3% Germany * 34.66 1,9% India 1.729 4,8% Spain 22.959 7,2% Canada 1.599 4,5% India 2.15 6,3% USA 1.84 3,% UK 1.531 3,3% Brazil *** 948 2,6% Italy 8.552 2,7% Poland 894 2,5% France 8.254 2,6% Sweden 724 2,% Canada 7.83 2,4% Romania 695 1,9% Denmark 4.772 1,5% Rest of the World 6.573 18,3% Rest of the World 48.352 15,2% Total TOP 1 29.248 81,7% Total TOP 1 27.196 84,8% World Total 35.821 World Total 318.548 * (Data: DEWI GmbH; incl. WTGS without grid connection) * (Data: DEWI GmbH; incl. WTGS without grid connection) ** Provisional Figure ** Provisional Figure *** Projects fully commissioned, grid connections pending in some cases Repowering 726 MW Removed 236 MW Offshore 24 MW (incl. WTGS from 212) Offshore 595 MW Not grid connected 395 MW WTGS in operation/ WEA in Betrieb in 213 3.237 MW Repowering 726 MW Removed 236 MW WTGS installed/ Errichtete WEA in 213 3.592 MW Onshore 2.271 MW Onshore 2.271 MW Fig. 1: Abb. 1: Status of wind energy use in Germany Stand der Wind ener gie nut zung in Deut schland shore market, the availability of additional areas for wind energy use in some regions also plays a part. The ongoing discussion about the revision of the Renewable Energy Sources Act (EEG) also has a significant influence. As far as possible, many project plans are accelerated in order to still be able to benefit from the favorable subsidies under the existing EEG. In concrete figures, according to information supplied by wind turbine manufacturers 1 altogether 1,296 new wind turbines (WTGS) with 3,591.71 megawatt (MW) were installed in Germany in 213 (Fig.1). This means an increase of 47 % compared to the year before. As already mentioned, repowering projects have made a significant contribution to the development. Their share in the new installations is approx. 2 %, plus the use of repowering bonus certificates. In the offshore area, 143 wind turbines with a capacity of 595 MW were installed, so that the total installed offshore capacity now has reached 915 MW (219 WTGS), of which 52 MW have been connected to the grid. Fig. 1 gives a compact overview of the figures for 213, showenergieleistung in Deutschland erzielt. Die Gründe für diese Entwicklung sind vielschichtig. Neben der wachsenden Bedeutung des Repowering und des Offshore-Marktes ist die Verfügbarkeit zusätzlicher Gebiete für die Windenergienutzung in einigen Regionen von Bedeutung. Ein deutlicher Einfluss zeigt sich auch durch die anhaltende Diskussion zur Änderung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG). Soweit möglich, werden viele Planungen forciert, um noch die aktuell geltenden Förderbedingungen für die Realisierung des geplanten Vorhabens zu nutzen. Konkret in Zahlen ausgedrückt wurden nach Angaben der Hersteller 1 im Jahr 213 insgesamt 1.296 Windenergieanlagen (WEA) mit 3.591,71 Megawatt (MW) in Deutschland neu errichtet (Abb. 1). Dies bedeutet eine Steigerung von 47 % gegenüber dem Vorjahreszeitraum. Wie schon erwähnt, hat das Repowering einiges zum Ausbau beigetragen und einen Anteil an den Neuaufstellungen von rund 2 % erreicht, wobei die Nutzung der Repowering-Bonus- Zertifikate noch hinzukommt. Im Bereich Offshore wurden 143 WEA mit einer Leistung von 595 MW errichtet, sodass 1 The data are based exclusively on manufacturer information. The survey was carried out in December 213/January 214. The WTGS reported were installed but do not have to be already connected to the grid. Die Angaben basieren ausschließlich auf Herstellerangaben. Die Erhebung wurde im Dezember 213/Januar 214 durchgeführt. Die gemeldeten WEA sind errichtet, müssen aber noch nicht ans Netz angeschlossen sein. 36 DEWI MAGAZIN NO. 44, FEBRUARY 214

4. 3.5 Offshore not yet grid connected / WEA Offshore noch nicht am Netz angeschlossen Offshore installations with grid connection / Offshore-Installationen mit Netzanschluss Repowering 34.66 MW 36. 31.5 Capacity per Year, MW erte Leistung/Jahr, MW Installed Installie 3. 2.5 2. 1.5 1. Onshore (Installation) / Onshore (Errichtungen) Accumulated installed capacity / Kumulierte installierte Leistung 27. 22.5 18. 13.5 9. d Installed Capacity, MW e install. Leistung, MW Accumulated Kumulierte 5 199 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2 21 22 23 24 25 26 27 28 29 21 211 212 213 4.5 Fig. 2: Abb. 2: Development of the yearly and accumulated in stalled power. Entwicklung der jährlichen und kumulierten in stallier ten Leistung. Niedersachsen 7.664 Brandenburg 5.88 Sachsen-Anhalt 4.4 Schleswig-Holstein 3.877 Nordrhein-Westfalen 3.434 Mecklenburg-Vorpommern 2.336 Rheinland-Pfalz 2.278 Bayern 1.125 Sachsen 1.39 Thüringen Hessen Baden-Württemberg Saarland Bremen Hamburg Berlin Nordsee Ostsee MW 2 158 55 48 159 527 855 1.3 972 OFFSHORE (without nearshore) Inst. capacity until 31.12.212 Inst. Leistung bis 31.12.21212 212 New installation in 213 Neuinstallation in 213 Cumulative data (as of 31.12.213) Kumulierte Daten (Stand 31.12.213) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Fig. 3: Abb. 3: Regional distribution of wind energy utilisation in Germany. Regionale Verteilung der Wind ener gienut zung in Deutschland. ing among others the new installations, repowering figures and offshore installation figures. Fig. 2 shows the development of wind energy in Germany during the last years and also includes the cumulative values in addition to the new installations added each year, as well as the offshore capacity of wind turbines installed but not yet connected to the grid. Altogether, as per 31.12.213, a total of 23,875 wind turbines with a capacity of 34,66 MW have been installed in Germany. Regional Distribution of Wind Energy Use When taking a look at the new installations in the individual federal states, it is remarkable that Schleswig-Holstein is leading the top five list (Tab. 2) with 428 MW, followed by Rhineland-Palatinate (46 MW). The other states of the top five are Mecklenburg-Western Pomerania (41 MW), Lower Saxony (384 MW), and Brandenburg (261 MW). A more detailed overview of the changes in the new installations in 213 compared to the previous year is given in Tab. 3. The biggest change, in percentage terms, occurred in the Saarland where new installations increased from 9.6 MW die installierte Leistung Offshore jetzt 915 MW (219 WEA) erreicht, wovon 52 MW am Netz angeschlossen sind. Eine kompakte Übersicht über das Ergebnis des Jahres 213 gibt die Abb. 1, wo u.a. die Neuinstallationen, das Repowering und der Bereich Offshore dargestellt sind. Die Abb. 2 zeigt den Ausbau der Windenergie in Deutschland in den letzten Jahren und enthält neben den jährlichen Errichtungen auch die kumulierten Werte sowie die im betrachteten Jahr noch nicht ans Netz angeschlossene Offshoreleistung. In der Summe sind zum Stichtag 31.12.213 insgesamt 23.875 WEA mit einer Leistung von 34.66 MW deutschlandweit errichtet. Regionale Verteilung der Windenergienutzung Bei der Betrachtung der Neuerrichtungen je Bundesland fällt auf, dass Schleswig-Holstein die Top-5 Liste (Tab. 2) mit 428 MW gefolgt von Rheinland-Pfalz (46 MW) anführt. Es folgen Mecklenburg-Vorpommern (41 MW), Niedersachsen (384 MW) und Brandenburg (261 MW). Einen genauen Überblick zur Veränderung bei den Neuaufstellungen in 213 gegenüber dem Vorjahr gibt die Tab. 3. Hier lag die DEWI MAGAZIN NO. 44, FEBRUARY 214 37

Status 31.12.213 WTGS installed in 213 In 213 errichtete WEA WTGS pulled down in 213 In 213 abgebaute WEA Repowering in 213 Federal State Bundesland Number of WTGS Anzahl der WEA Installed Capacity Installierte Leistung Average Installed Power per WTGS installierte WEA- Durchschnittsleistung Number of WTGS Anzahl der WEA Pulled Down Capacity Abgebaute Leistung MW kw MW MW Schleswig-Holstein 162 427,95 2.641,7 112 88,93 84 216,65 Rheinland-Pfalz 146 46,4 2.783,6 54 48,2 54 167,65 Mecklenburg-Vorpommern 135 41,49 2.974, 15 5,9 6 34,92 Niedersachsen 149 383,74 2.575,4 11 42,59 52 156,44 Brandenburg 19 261, 2.394,5 21 13,66 18 46,5 Bayern 99 253,8 2.556,4 2 1,6 2 6,25 Nordrhein-Westfalen 19 24,15 2.23,2 17 8,47 11 26,8 Sachsen-Anhalt 85 219,95 2.587,6 1 8,73 8 19,9 Hessen 72 184,2 2.558,3 16 9,4 15 35,65 Thüringen 45 15,5 2.344,4,, Sachsen 15 35,5 2.366,7 3 1,8 2 4, Saarland 12 34,1 2.841,7 8 5,4 2 6,1 Baden-Württemberg 12 34,65 2.887,5 5 1,22 2 5,35 Bremen 2 7, 3.5,,, Hamburg 1 2,4 2.4,,, Berlin,,,, Nordsee 143 594,6 4.158,,, Ostsee,,,, Total / Gesamt 1296 3.591,71 2.771,4 373 235,71 256 726,21 Tab. 2: Regional distribution of WTGS newly erected, pulled down and repowered in 213 Tab. 2: Regionale Verteilung der im Jahr 213 in Deutschland neu errichteten, abgebauten und repowerten WEA Number of WTGS Anzahl der WEA Installed Capacity Installierte Leistung Tab. 3: Changes in new installations in 213 compared to the previous year Tab. 3: Veränderung bei den Neuaufstellungen in 213 gegenüber dem Vorjahr Federal State Bundesland Installed Capacity Installierte Leistung Difference in 212 in 213 in MW in % Saarland 9,6 34,1 24,5 255,2% Baden-Württemberg 18,9 34,65 15,8 83,3% Nordrhein-Westfalen 142,15 24,15 98, 68,9% Hessen 122,4 184,2 61,8 5,5% Rheinland-Pfalz 287,45 46,4 119, 41,4% Schleswig-Holstein 313,55 427,95 114,4 36,5% Bayern 188, 253,8 65,1 34,6% Mecklenburg-Vorpommern 37,92 41,49 93,6 3,4% Sachsen 29,35 35,5 6,2 21,% Sachsen-Anhalt 195,95 219,95 24, 12,2% Niedersachsen 356,53 383,74 27,2 7,6% Brandenburg 25,36 261, 1,6 4,2% Thüringen 12,3 15,5 3,2 3,1% Bremen 1,2 7, -3,2-31,4% Hamburg, 2,4 2,4 Berlin,,, Nordsee 15, 594,6 489,6 466,3% Ostsee,,, Total / Gesamt 2.439,66 3.591,71 1.152,1 47,2% Federal State District / Landkreis (LK) Bundesland 1. 2. 3. Rest Baden-Württemberg Neckar-Odenwald-Kreis (16 MW) Alb-Donau-Kreis (7,2 MW) Breisgau-Hochschwarzwald (3,5 MW) 2 LK (8,4 MW) Bayern Hof (35,4 MW) Neumarkt in der Oberpfalz (33,25 MW) Amberg-Sulzbach (31,33 MW) 16 LK (153,1 MW) Brandenburg Barnim (53 MW) Prignitz (39 MW) Ostprignitz-Ruppin (33,75 MW) 9 LK (135,25 MW) Bremen Bremerhaven (5 MW) Bremen (2 MW) LK ( MW) Hamburg Hamburg (2,4 MW) LK ( MW) Hessen Lahn-Dill-Kreis (45,2 MW) Main-Kinzig-Kreis (36,1 MW) Vogelsbergkreis (24,9 MW) 6 LK (78 MW) Mecklenburg-Vorpommern Mecklenburgische Seenplatte (13,79 MW) Rostock (13,4 MW) Vorpommern-Greifswald (71,65 MW) 3 LK (68,65 MW) Niedersachsen Aurich (69,45 MW) Cloppenburg (69,1 MW) Wittmund (52,49 MW) 22 LK (192,7 MW) Nordrhein-Westfalen Paderborn (66,4 MW) Düren (28,6 MW) Steinfurt (25,95 MW) 18 LK (119,2 MW) Rheinland-Pfalz Rhein-Hunsrück-Kreis (131,95 MW) Alzey-Worms (12,15 MW) Donnersbergkreis (4,5 MW) 12 LK (114,25 MW) Saarland St. Wendel (17,1 MW) Merzig-Wadern (17 MW) LK ( MW) Sachsen Mittelsachsen (13,3 MW) Leipzig (1 MW) Vogtlandkreis (8,2 MW) 1 LK (4 MW) Sachsen-Anhalt Stendal (47,6 MW) Burgenlandkreis (4,5 MW) Börde (29,1 MW) 6 LK (13,2 MW) Schleswig-Holstein Dithmarschen (154,5 MW) Nordfriesland (147,15 MW) Schleswig-Flensburg (44,25 MW) 4 LK (82,5 MW) Thüringen Sömmerda (32 MW) Saale-Holzland-Kreis (31,8 MW) Gotha (17,4 MW) 5 LK (24,3 MW) Tab. 4: TOP-3 districts per federal state in 213 Tab. 4: TOP-3 Landkreise je Bundesland in 213 38 DEWI MAGAZIN NO. 44, FEBRUARY 214

> 25 WTGS / WEA 6% District Landkreis Federal State Bundesland Inst. Capacity (MW) Inst. Leistung (MW) Dithmarschen Schleswig-Holstein 154,1 Nordfriesland Schleswig-Holstein 147,2 Rhein-Hunsrück-Kreis Rheinland-Pfalz 132, Mecklenburgische Seenplatte Mecklenburg-Vorpommern 13,8 Rostock Mecklenburg-Vorpommern 13,4 Alzey-Worms Rheinland-Pfalz 12,2 Vorpommern-Greifswald Mecklenburg-Vorpommern 71,7 Aurich Niedersachsen 69,5 Cloppenburg Niedersachsen 69,1 Paderborn Nordrhein-Westfalen 66,4 Tab. 5: TOP-1 districts in 213 Tab. 5: TOP-1 Landkreise in 213 11-25 WTGS / WEA 19% Fig. 4: Abb. 4: 6-1 WTGS / WEA 2% 3-5 WTGS / WEA 22% 1-2 WTGS / WEA 33% Share of the districts related to the quantity of the installed turbines Anteil der Landkreise bezogen auf die Menge an errichteten Anlagen in the year 212 to 34.1 MW in 213. When looking at the cumulative figures, the lead position is still kept by Lower Saxony, followed by Brandenburg and Saxony-Anhalt. Bavaria has overtaken Thuringia and Saxony and now is in the eighth position. These and other cumulative figures can be found in Fig. 3, where the accumulated installed capacity as per 31.12.212 is shown in blue and the new installations in 213 are marked orange. The figures given refer to the total installed capacity at the reference date 31.12.213. As in our last annual statistics [2], the new installations have been evaluated also at district level. Based on the postal code/location supplied by the wind turbine manufacturers, the installed capacity and number of wind turbines were summarized for rural and urban districts. An overview of federal states with the top three for each state and information about the other districts is given in Tab. 4. When looking at the new installations at district level, the largest growth is observed in the district of Dithmarschen with 154 MW, followed by the district Nordfriesland (147 MW), the Rhein-Hunsrück district (132 MW) and the district Mecklenburgische Seenplatte (131 MW) (TOP-1 in Tab. 5). It should be noted, however, that many rural districts in Eastern Germany extend over very large regions and therefore cover much more area than rural districts in West German federal states. All in all, new installations were made in 144 districts, but in 48 of these (33 %) only 1 or 2 wind turbines were erected (Fig. 4). Repowering In the year 213 a total of 256 WTGS with 726 MW were installed in repowering projects (status February 214). For these new installations, 339 wind turbines (226 MW) were pulled down. Some wind turbines were also removed at single sites. Mostly old turbines in the range of up to 6 kw rated capacity were replaced, but also turbines of the 1.5 MW class. The old wind turbines were mostly replaced by turbines of the 3 MW class. Repowering projects mainly take place in the coastal states Schleswig-Holstein and Lower Saxony. But also in some inland states repowprozentual größte Veränderung im Saarland, wo sich die Aufstellung von 9,6 MW im Jahr 212 auf 34,1 MW in 213 gesteigert hat. Was die Gesamtleistung betrifft, so liegt Niedersachsen im mer noch mit deutlichem Abstand vorn, gefolgt von Bran denburg und Sachsen-Anhalt. Bayern hat Thüringen und Sachsen überholt und liegt an achter Stelle. Diese und weitere Gesamtzahlen sind in Abb. 3 zu finden, wo zum anemometer first class advanced World wide the only class.5 Anemometer accredited according IEC 614-12-1 (25-12), ISO 17713-1, Measnet high quality anemometer class.5 Class A,B and S accredited acc. IEC 614-12-1 for site assessment and power performance of WTG. Optimised dynamic behaviour minimum over speeding high accuracy excellent linearity r >,99999 high survival speed low power excellent price performance ratio patented design adolf ThIeS GMBh & Co. KG Hauptstraße 76 D-3783 Göttingen (Germany) Telefon +49 551-791- Fax + 49 551-791-65 info@thiesclima.com www.thiesclima.com The World of W eat her d a T a DEWI MAGAZIN NO. 44, FEBRUARY 214 39

MW, MW d Capacity, M ute Leistung, d & removed e & abgebau Installed Installierte 25, 2, 15, 1, 5,, -5, -1, -15, -2, New installed capacity (Repowering) / Neu installierte Leistung (Repowering) Capacity (MW) removed / Abgebaute Leistung, MW Net capacity increment through repowering / Netto Leistungszuwachs durch Repowering Schleswig-Holstein Rheinland-Pfalz Niedersachsen Hessen Saarland Brandenburg Baden-Württemberg Nordrhein-Westfalen Sachsen Sachsen-Anhalt Mecklenburg- Bayern Fig. 6: Abb. 6: 2,5% 11,2% 9,% 8,7% 11,3% 19,4% 17,9% 17,8% 15,4% 41,3% 4,8% 5,6% Share of repowering in the new installed capacity Anteil des Repowerings an der neu installierten Leistung Share of the installed capacity from repowering in the total new capacity in 213 Anteil der installierten Leistung aus Repowering an der neu installierten Leistung in 213 Fig. 5: Abb. 5: Net capacity increment in the federal states caused by repowering in 213 Netto Leistungszuwachs in den einzelnen Bundesländern aufgrund des Repowering in 213 75 In nstalled Capacity per Year, MW Installierte Leistung/Jahr, MW 6 45 3 15 Taking down within a repowering project Abbauten im Rahmen eines Repowerings Errections within a repowering project Errichtungen im Rahmen eines Repowerings 213 2122 211 21 29 28 27 26 25 24 23 22 21 2 Fig. 7: Abb. 7: Development of installations in MW within repowering projects Entwicklung der Errichtungen in MW im Rahmen von Repowering-Projekten -15-3 ering projects were carried out, especially in Rhineland- Palatinate (Tab. 2). Some of these are major projects, but in other cases only individual WTGS were replaced. Apart from looking at the new installations within the scope of repowering projects, it is also interesting to know how much net growth in capacity has been achieved by these projects. This information is given in Fig. 5, where the capacity removed (red) was deducted from the new installations (dark blue). The largest growth in capacity (light blue) in the year 213 was registered in Schleswig-Holstein, followed by Rhineland-Palatinate. Repowering has gained in importance and has already assumed a significant share in the new installations in several federal states (Fig. 6). For more details about the subject of repowering see the article on page 47. Finally it should be mentioned that because of the new regulation for repowering under the EEG (the German Renewable Energy Sources Act) in force since 212, old wind turbines are generally replaced in a relation 1:1, which means that each old WTGS can be replaced by a new one. For the repowering statistics this could mean in some cases that einen grafisch die Gesamtleistung zum 31.12.212 (blau) und zum anderen die Neuerrichtungen in 213 (orange) dargestellt sind. Die Zahlenangaben beziehen sich auf die gesamte installierte Leistung zum Stichtag 31.12.213. Wie bereits bei der letzten Jahresbetrachtung [2] wurden die Neuerrichtungen auch auf Landkreisebene ausgewertet. Auf Basis der gemeldeten PLZ/Ortsangaben der Hersteller wurden die installierte Leistung und die Anzahl der Anlagen auf der Ebene der Landkreise/Kreisfreien Städte zusammengefasst. Eine Übersicht je Bundesland mit den jeweiligen Top 3 sowie eine Angabe zu den restlichen Landkreisen gibt die Tab. 4. Bei der Betrachtung des Ausbaus in den Landkreisen ist zu erkennen, dass der größte Zuwachs in Dithmarschen mit 154 MW erfolgt ist, gefolgt vom Landkreis Nordfriesland (147 MW), dem Rhein-Hunsrück-Kreis (132 MW) und dem Landkreis Mecklenburgische Seenplatte mit 131 MW (TOP 1 in Tab. 5). Dabei ist aber zu beachten, dass sich viele Landkreise im Osten Deutschlands über sehr große Regionen erstrecken und dementsprechend größere Flächen als in den westdeutschen Bundesländern umfassen. Insgesamt gab es Neuaufstellungen in 144 Land 4 DEWI MAGAZIN NO. 44, FEBRUARY 214

replacing wind turbines at one site could actually result in two different repowering projects, as shown by the following example: If in a wind farm the ten existing wind turbines can only be replaced by six bigger modern turbines (because of spacing and other regulations), the repowering bonus for the remaining four WTGS can be transferred to another wind farm at a site previously not used - provided that these are located in the same or a neighboring district. Under the EEG this means two repowering projects, at the previously used site as well as at the site of the new wind farm. This makes the already difficult collection of data and assessment of repowering even more complicated. Offshore In 213 altogether 143 WTGS with a total capacity of 595 MW were installed in the German North Sea. The wind turbines were erected within the offshore wind farms (OWFs) Bard Offshore 1, Riffgat, Meerwind and Trianel Windpark Borkum. After completion of the construction work the OWF Bard Offshore 1 with a total capacity of 4 MW has been fully connected to the grid since autumn 213. The construction of OWF Riffgat could already be completed during the first half of the past year, but the 3 wind turbines with a total capacity of 18 MW were still without grid connection at the end of 213. The same applies to the 73 wind turbines installed in the offshore wind kreisen, wobei in 48 Landkreisen (33 %) nur 1 bis 2 Anlagen errichtet wurden (Abb. 4). Repowering Im Jahr 213 wurden insgesamt 256 WEA mit 726 MW im Rahmen eines Repowering errichtet (Stand Februar 214). Hierfür wurden 339 Anlagen (226 MW) abgebaut. Hinzu kommen noch weitere Abbauten von WEA an Einzelstandorten. Ersetzt wurden hauptsächlich Altanlagen im Leistungsbereich bis 6 kw, aber es wurden teilweise auch WEA der 1,5 MW-Klasse abgebaut. Die alten WEA wurden verbreitet durch Anlagen der 3 MW-Klasse ersetzt. Regional ist das Repowering sehr stark auf die Küstenländer Schleswig-Holstein und Niedersachsen konzentriert. Aber auch in anderen Bundesländern wurden bereits Repowering-Projekte realisiert, v. a. in Rheinland-Pfalz (Tab. 2). Zum einen handelt es sich um die Erneuerung von Windparks und zum anderen um den Austausch von einzelnen WEA. Neben den reinen Neuerrichtungen im Rahmen des Repowerings ist vor allem interessant, welchen Netto-Leistungszuwachs dieses gebracht hat. Eine solche Betrachtung ist in Abb. 5 zu finden, wo von den Neuaufstellungen (dunkelblau) der Abbau (rot) abgezogen wurde. Der größte Leistungszuwachs (hellblau) war im Jahr 213 in Schleswig- Holstein gefolgt von Rheinland-Pfalz. Repowering hat an Bedeutung gewonnen und macht in mehreren Bundeslän DEWI MAGAZIN NO. 44, FEBRUARY 214 41

Abb. 8: Shares of different unit sizes in the annually in stalled power Anteile unterschiedlicher Anlagen größen klassen an der jährlich neu instal lierten Leistung Share on the Yeearly New Installed Capacity, % Anteil an der jährlich neu installierten Leistung in % 9 Abb. 9: 51,2 5,9 65,5 11,7,7 7, 2,2 1, 4, 4 2,9 2 5,1 1 4,3 2 12,5 14,6 3 8,3 26,2 4 Group of Rotor Diameters Rotordurchmessergruppen 8 7 6 5 32,1-48 m 4 22,1-32 m 3 2 1 < 16 m 16,1-22 m 48,1-6 m > 9,1 m 1987 1988 1989 199 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2 21 22 23 24 25 26 27 28 29 21 211 212 213 farms Meerwind and Trianel Windpark Borkum fehlte: they still were not connected to the grid by the end of the year. An overview on the current status of offshore wind energy development is given in the article on page 52. Potential Annual Energy Yield According to the BDEW (German Association of Energy and Water Industries) approx. 5,67 GWh were generated from wind in 213 [3]. These figures are based on the an nual reports by the distribution grid operators, and it can sometimes take several months until the final data are re leased. For the year 213 the BDEW has already released a preliminary estimate, which is 49,8 GWh [3]. To be able to give an indication of the contribution of wind energy, the potential annual energy yield is estimated, assuming a 1% wind year. This is based on the average load factors calcu lated for wind turbines of different power classes for each federal state, using the wind index IWET V11 [4] (average of the load factors of the years 23 to 212). The calcula tion furthermore is based on the assumption that all wind turbines reported by the end of the year contribute a full 42 5 Shares of the potential annual energy yield in the net electrical energy consumption for the Federal States Anteil des potenziellen Jah res ener gie er trags aus WEA am Net to strom verbrauch der Bundes län der 1 Fig. 9: 6 Share in the net electrical energy consumption Anteil am Nettostromverbrauch 6,1-9 m Fig. 8: 7 53, Share o of the potenttial annual energy e yield in the nett electrical e energy consu umption, in % Anteil des po A ot. Jahresene ergieertrags am Nettosstromverbrauch, in % 8 DEWI MAGAZIN NO. 44, FEBRUARY 214 dern (Abb. 6) bereits einen hohen Anteil an den Neuauf stellungen aus. Im Detail befasst sich der Beitrag auf Seite 47 mit dem Repowering. Es ist schließlich darauf hinzuweisen, dass durch die seit 212 geltende Regelung des Repowering im EEG in Bezug auf die Anlagenanzahl praktisch generell ein 1:1-Ersatz al ter WEA erfolgt, sodass jede einzelne alte WEA durch eine neue Anlage ersetzt werden kann. Für die Repowering-Sta tistik kann dies im Einzelfall zu der Situation führen, dass aus dem Austausch der WEA an einem Standort letztlich zwei Repowering-Projekte entstehen, wie das folgende Beispiel zeigt: Können an dem bestehenden Standort statt bisher zehn Anlagen nur noch sechs moderne WEA betrie ben werden, so lässt sich der Repowering-Bonus für vier weitere WEA auf einen Windpark an einem bisher noch nicht genutzten Standort übertragen vorausgesetzt, die ser liegt im selben oder im angrenzenden Landkreis. Im Sin ne des EEG ergeben sich damit zwei Repowering-Projekte, sowohl am bisher bereits genutzten Standort als auch am Standort des neuen Windparks. Die ohnehin schon schwie rige Erfassung und Bilanzierung des Repowering wird da mit nochmals zusätzlich erschwert.

1-119 m 46,1% > 12 m 11,1% 6-79 m 8,% < 6 m 3,2% 8-89 m 21,8% 9-99 m 9,7% e installed power per Unit, kw/unit che installierte Leistung pro Anlage, kw/wea Averag Durchschnittlic 2.8 2.6 2.4 2.2 2. 1.8 1.6 1.4 1.2 1. 8 6 4 2 only/nur Onshore Fig. 1: Abb. 1: Shares of different rotor diameters in the annually new in stalled WT Anteile unterschiedlicher Rotordurchmesser an den jährlich neu installierten WEA Fig. 11: Development of the average installed power per unit Abb. 11: Entwicklung der durchschnittlich installierten Leistung pro WEA >3.5 MW 12,% <2 MW 3,4% >3.5 MW 1.% <2 MW 3.8% 3-3.493 MW 35,3% Installation 213 Basis: 1,296 WT / WEA Ø 2.77 MW 2-2.49 MW 45,8% 3-3.493 MW 39.7% Onshore-Installation 213 Basis: 1,153 WT / WEA Ø 2.6 MW 2-2.49 MW 51.4% 5 MW 39,9% Offshore-Installation 213 Basis: 143 WT / WEA Ø 4.16 MW 3.6 MW 6,1% 2.5-2.99 MW 3,5% 2.5-2.99 MW 4.% Fig. 12: Share of individual WTGS size classes (rated capacity) in the newly installed WTGS (from the left: total, onshore, offshore) Abb. 12: Anteil der einzelnen WEA-Größen (Nennleistung) an den neu installierten WEA (von links: Gesamt, Onshore, Offshore) annual energy yield, i.e. downtimes due to maintenance, repair, grid overload etc. are not taken into account. The potential share of wind energy in the net energy consumption is shown in Fig. 8. In this diagram the shares of the calculated potential annual energy yields are illustrated. Market Trends in Turbine Size From year to year more wind turbines with rotor diameters of 9 m and more are installed in Germany (Figs. 9 and 1), and in 213 the share of this class has reached approx. 67 %. The biggest increase compared to the previous year could be noted for wind turbines with rotor diameters of 1 m and more. This share went up from approx. 25 % to 57 %. Accordingly, the average installed power onshore increased from 2,377 kw (212) to 2,599 kw (Fig. 11). This is due to an increasing number of wind turbines in the range above 3 MW, whose share in new installations has risen to around 41 % in 213 (Fig. 12). The average installed power in offshore wind turbines was 4,158 kw. Apart from the installed capacity and the rotor diameter another important feature of wind turbines is the hub height. In 213 al Offshore 213 wurden insgesamt 143 WEA mit einer Gesamtleistung von 595 MW in der deutschen Nordsee errichtet. Die Anlagen wurden in den Offshore-Windparks (OWP) Bard Offshore 1, Riffgat, Meerwind und im Trianel Windpark Borkum installiert. Der OWP Bard Offshore 1 ist nach Abschluss der Bauarbeiten seit Herbst 213 mit einer Gesamtleistung von 4 MW vollständig am Netz. Der Bau des OWP Riffgat wurde bereits im ersten Halbjahr abgeschlossen, bis zum Jahresende 213 waren die 3 WEA mit einer Gesamtleistung von 18 MW aber noch ohne Netzanschluss. Auch bei den 73 neu errichteten WEA in den OWP Meerwind und Trianel Windpark Borkum fehlte bis zum Jahresende die erforderliche Netzanbindung. Eine aktuelle Übersicht zum Stand des Offhore-Windergieausbaus gibt der Artikel auf Seite 52. DEWI MAGAZIN NO. 44, FEBRUARY 214 43

Deutschland 34,% 9,8% Bayern <= 6 m 1,5% Baden-Württemberg 92,9% 8,3% 91,7% Brandenburg 61-8 m 9,3% 58,7% 37,6% Bremen 5,% 5,% Hamburg 1,% Hessen 6,9% 91,7% Mecklenburg-Vorpommern 121-15 m 47,4% 56,2% 7,1% 81-1 m 28,2% 51,9% 16,8% 39,6% 43,6% Nordrhein-Westfalen 16,5% 39,4% 44,% Rheinland-Pfalz 6,8% S l d Saarland 91,1% 8 3% 8,3% Sachsen 91 7% 91,7% 6,7% 53,3% Sachsen-Anhalt 55,3% 33,3% Thüringen <= 1 m 11-15 m > 151 m 4,% 44,7% Schleswig-Holstein 11-12 m 13,7% 44,4% Niedersachsen 4,4% % 13,3% 63,% 3,7% 82,2% 2% 4% 6% 8% Share of the different total heights in the yearly installed WTGS Anteil der einzelnen WEA-Gesamthöhen an den jährlich errichteten Anlagen 1% Fig. 13: Share of the different hub height classes in the WTGS erected in Germany (left) and the overall heights (incl. rotor blade) of all WTGS erected in Germany and in the federal states (right), both for 212 (only onshore) Abb. 13: Anteil der einzelnen Nabenhöhenklassen an den in Deutschland errichteten WEA (links) und der Gesamthöhen (einschl. Rotorblatt) aller errichte ten WEA in Deutschland sowie in den Bundesländern (rechts), Angaben jeweils für das Jahr 212 (nur onshore) GE 1,1% Areva GE Sonstige 2,5% 2,5% 1,% Siemens 1,3% Bard 5,6% Nordex 7,% Siemens, 9,7% Sonstige 3,2% Areva 14,3% Nordex 8,4% On-/Offshore 213 Basis: 3.592 MW Enercon 41,5% Senvion 16,2% Onshore 213 Basis: i 2.997 2 99 MW Offshore 213 Enercon 49,7% Basis: 595 MW Bard 33,6% Senvion 13,5% Vestas 16,7% Vestas 2,% Siemens 52,1% Fig. 14: Shares of the suppliers on the German market in per cent of the installed rated power (from left: total, onshore, offshore) Abb. 14: Anteile der Anbieter an der in Deutschland neu installierten Leistung in % (von links: Gesamt, Onshore, Offshore). most 61% of the new installations had a hub height of over 1 m (Fig. 13, left). Another parameter is the total height of the wind turbine which consists of hub height plus rotor radius, and which in some regions is subject to restrictions. Fig. 13 (right) shows the shares of total heights of wind tur bines per federal state for wind turbines erected in 213, divided into 3 height classes based on the requirements for obstruction lighting. Market Shares of Manufacturers The first three positions of market shares of German manu facturers are still held by the same companies as last year (Fig. 14). For the first time, market shares are also distin guished according to onshore and offshore, because in 213, offshore already had a major share in the new in stallations and not every manufacturer is active in both segments. When compared with last year s results, it is noticeable that GE, Siemens and AREVA were able to in crease their market shares. With Siemens and Areva, this was mostly due to new installations in the offshore sector. 44 DEWI MAGAZIN NO. 44, FEBRUARY 214 Der potenzielle Jahresenergieertrag Im Jahr 212 wurden lt. BDEW insgesamt rund 5.67 GWh aus Wind erzeugt [3]. Die Zahlen beruhen auf den Jahres meldungen der Verteilnetzbetreiber und es dauert mitun ter einige Monate, bis das endgültige Ergebnis vorliegt. Für das Jahr 213 gibt es bereits eine vorläufige Schätzung sei tens BDEW von 49.8 GWh [3]. Um einen Anhaltspunkt zu bekommen, was die Windenergie zu leisten vermag, erfolgt eine Abschätzung des potenziellen Jahresenergie ertrags bei einem 1%-Windjahr. Diese beruht auf den mittleren Ausnutzungsgraden, die unter Verwendung des aktuellen Windindex IWET V11 [4] für WEA verschiedener Leistungsklassen je Bundesland ermittelt wurden (Mittel wert der Ausnutzungsgrade der Jahre 23 bis 212). Wei terhin wird in dieser Abschätzung angenommen, dass alle zum Jahresende gemeldeten WEA einen vollen Jahresener gieertrag beisteuern, d.h. Stillstandszeiten aufgrund von Wartung, Reparatur, Netzüberlastung etc. werden nicht berücksichtigt. Wie hoch der Anteil der Windenergie am Nettostromverbrauch [5] sein könnte, zeigt die Abb. 8, wo

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die Anteile des rechnerisch ermittelten potentiellen Jahresenergieertrages aufgetragen sind. Markttendenzen bei der Anlagengröße Von Jahr zu Jahr werden immer mehr Anlagen mit einem Rotordurchmesser von 9 m und größer in Deutschland errichtet (Abb. 9 und 1), im Jahr 213 lag der Anteil bezogen auf die Anlagenanzahl bei rund 67 %. Die deutlichste Steigerung gegenüber dem Vorjahr liegt bei den Anlagen mit 1 m Rotordurchmesser und größer. Deren Anteil stieg von ca. 25 % auf 57 %. Dementsprechend erhöhte sich auch die durchschnittlich installierte Leistung im vergangenen Jahr im Bereich Onshore von 2.4 MW (212) auf 2.6 MW (Abb. 11). Ursächlich hierfür ist die vermehrte Aufstellung von Anlagen im Bereich von über 3 MW, deren Anteil an den Onshore-Neuerrichtungen in 213 rund 41 % erreichte (Abb. 12). Die durchschnittliche installierte Leistung der Offshore-WEA lag bei 4.2 MW. Neben der installierten Leistung und dem Rotordurchmesser ist die Nabenhöhe ein weiteres wichtiges Kriterium. Im Jahr 213 hatten rund 61 % der errichteten Anlagen eine Nabenhöhe von über 1 m (Abb. 13 links). Wird zur Nabenhöhe noch der Rotorradius hinzugerechnet, so ergibt sich die Gesamthöhe der WEA, welche in einigen Regionen Beschränkungen unterliegt. Die Abb. 13 (rechts) zeigt den Anteil der Gesamthöhen je Bundesland für die in 213 errichteten Anlagen, unterteilt in 3 Höhenklassen auf Basis der Bestimmungen zur Kennzeichnung von Luftfahrthindernissen. Marktanteile der Anbieter Die Reihenfolge bei den Marktanteilen der WEA-Hersteller in Deutschland ist auf den ersten drei Plätzen im Vergleich zum Vorjahr gleich geblieben (Abb. 14). Erstmalig werden die Marktanteile zusätzlich nach On- sowie Offshore unterteilt dargestellt, da Offshore im Jahr 213 einen guten Anteil an den Neuerrichtungen hatte und nicht jeder Hersteller in beiden Segmenten aktiv ist. Bei dem Vergleich mit dem Vorjahresergebnis fällt auf, dass GE sowie Siemens und Areva ihren Marktanteil steigern konnten. Bei Siemens und Areva lag dies vor allem an den Neuaufstellungen im Bereich Offshore. References / Literatur: [1] http://www.gwec.net/wp-content/uploads/214/2/ GWEC-PRstats-213_EN.pdf [2] Ender, Carsten: Wind Energy Use in Germany - Status 31.12.212. DEWI-Magazin (213) Nr. 42, S. 31-41. [3] Stromerzeugung lt. BDEW, https://bdew.de/internet.nsf/id/214114- pi-mueller-grundlegende-reform-des-eeg-ist-eine-kernaufgabe-derneuen-bundesregierung-214/$file/entwicklungen%2in%2der%2 deutschen%2strom-%2und%2gaswirtschaft%2213.pdf [4] Ingenieurwerkstatt Energietechnik (Rade) (Hrsg.): Monatsinfo: Betriebsvergleich umweltbewusster Energienutzer 23-212. [5] Nettostromverbrauch 212 lt. BDEW, Bundesländer hochgerechnet Impressum: DEWI-Magazin. Windenergie - Wind Energy - Énergie Éolienne - Energia Eólica - Energía Eólica, 23. Jahrgang 214, ISSN 946-1787 Herausgeber: DEWI GmbH Verantwortlicher Redakteur: Jens Peter Molly Redaktion: Jens Peter Molly, Carsten Ender, Bernd Neddermann, Thomas Neumann Seitenlayout: Carsten Ender Übersetzungen: Barbara Jurok (Englisch) Erscheinungsweise: 2 x jährlich Bezug: DEWI GmbH, Ebertstraße 96, 26382 Wilhelmshaven, Telefon: 4421/488-, Telefax: 4421/488-843 Email: dewi@dewi.de, Internetadresse: http://www.dewi.de Druck und Gesamtherstellung: Steinbacher Druck GmbH, Anton-Storch-Straße 15, 498 Osnabrück Titellayout: Treibwerk Integriertes Design, Wunstorfer Str. 39a; 3453 Hannover www.treibwerk.com Copyright: Die Vervielfältigung, der Nachdruck, die Übersetzung oder das Kopieren von ganzen Ar tikeln, Text abschnit ten oder einzelnen Abbildungen in jeglicher Form wird hiermit un tersagt bzw. ist nur mit ausdrücklicher Ge neh migung durch die DEWI GmbH erlaubt. Zuwiderhandlungen werden strafrechtlich verfolgt. Anzeigen: Es gilt die Anzeigenpreisliste, die beim DEWI erhältlich ist. Fremdartikel: Im DEWI-Magazin können auch institutsfremde Fachartikel veröffentlicht werden. Die Redak tion behält sich die Auswahl der Artikel und eine Begutachtung durch anerkannte Fachleute vor. Für die Inhalte der Fremd ar tikel, die nicht unbedingt die Mei nung der Redaktion wiedergeben, sind die jeweiligen Autoren verantwortlich. 46 DEWI MAGAZIN NO. 44, FEBRUARY 214