Fakten zur Energie- und CO₂-Bilanz von Windkraftanlagen

Windenergieanlagen zählen zu den erneuerbaren Anlagen, denn sie wandeln die kinetische Energie des Windes klimaneutral in mechanische und elektrische Energie um. Gut zu wissen: Die fachlich korrekte Bezeichnung lautet Windenergieanlagen, umgangssprachlich werden sie aber meist als Windräder bzw. Windkraftanlagen bezeichnet.

Im Kampf gegen den Klimawandel hält die Bundesregierung den Ausbau der Windenergie für dringend geboten. Sie hat deshalb entsprechende Gesetzespakete erlassen: etwa die Wind-an-Land-  und Wind-auf-See-Gesetze, die den Windkraftausbau erleichtern und beschleunigen sollen.

Auch das aktuelle Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) fördert den Windkraftausbau. In ihm sind zudem die Ausbauziele festgelegt worden. Die Pläne der Ampel sehen vor, dass bis Ende 2030 in Deutschland 115 Gigawatt (GW) Windenergie an Land installiert sein sollen. Da zum Jahresende 2023 in Deutschland erst Onshore-Windenergieanlagen mit einer Leistung von insgesamt 61GW installiert waren, sind die Ausbauziele ambitioniert. Das gilt auch für die Ausbauziele für die Offshore-Windenergie: Waren am 31. Dezember 2023 in Deutschland gerade einmal Offshore-Windenergieanlagen mit einer Leistung von insgesamt 8,5 GW in Betrieb, sollen es bis zum Jahr 2030 mindestens 30 GW, bis zum Jahr 2035 mindestens 40 GW und bis zum Jahr 2045 mindestens 70 GW sein.

In Sachen Windkraftausbau gibt es also noch viel zu tun. Die gute Nachricht lautet: Es wurde aber auch schon viel erreicht. Laut BDEW sind im Jahr 2023 in Deutschland rund 139,3 Terawattstunden (TWh) Ökostrom aus Windenergieanlagen erzeugt worden. Das entspricht einem Anteil von rund 31 Prozent an der gesamten Bruttostromerzeugung in Deutschland. Noch im Jahr 2000 waren in Deutschland den Angaben des Bundesverbands WindEnergie (BWE) zufolge gerade einmal 9,5 TWh Strom aus Windkraft produziert worden, im Jahr 2010 waren es 38,6 TWh und im Jahr 2020 dann 131,9 TWh . Die folgende Karte des Umweltbundesamtes zeigt, wie viel die installierte Windkraftleistung in den einzelnen Bundesländern zum Jahresende 2023 betrug:

Obwohl der Bau von Windenergieanlagen – insbesondere die Herstellung der Stahltürme und der Betonfundamente – viel Energie verbraucht, erzeugen Windenergieanlagen laut Berechnungen des Umweltbundesamts (UBA) je nach Modell und Alter schon innerhalb von 2,5 bis elf Monaten Betrieb die Energiemenge, die zu ihrer Herstellung erforderlich war. Weil sie im Schnitt etwa 25 Jahre laufen, erzeugen sie 40-mal mehr Energie, als für ihre Herstellung, Nutzung und Entsorgung nötig war.

Auch hinsichtlich ihrer CO₂-Bilanz zählen Windenergieanlagen zu den klimafreundlichsten Energieerzeugern. Eine moderne Onshore-Windenergieanlage verursacht laut UBA lediglich rund neun Gramm CO₂ pro erzeugter Kilowattstunde (kWh) Strom, bei einer modernen Offshore-Anlage sind es sogar nur sieben Gramm CO₂ pro kWh. Allein die Wasserkraft schneidet mit vier Gramm CO₂ pro erzeugter Kilowattstunde noch besser ab. Bei einer Photovoltaikanlage sind es 33 Gramm CO₂ pro kWh. Strom aus Erdgas verursacht im Vergleich dazu 442 Gramm CO₂ pro kWh, bei Steinkohle sind es 864 Gramm, bei Braunkohle 1034 Gramm CO₂.

Weil für viele der in einer Windenergieanlage verwendeten Materialien – etwa für das Fundament aus Beton oder für den Stahl, aus dem Turm und Getriebe bestehen – bereits angewandte Verfahren für eine umweltverträgliche Entsorgung existieren, können derzeit bis zu 90 Prozent einer Windenergieanlage recycelt werden. Das hat eine Studie des Fraunhofer-Instituts für Chemische Technologie ICT und des Instituts für Abfallwirtschaft und Altlasten der Technischen Universität Dresden ergeben. Einzig das Recycling der Verbundmaterialien in Form der Rotorblätter und des Gondelmaterials stellt bisher noch ein Problem dar. Sie werden bis heute hauptsächlich thermisch verwertet. Es sei wichtig, so die Autor:innen der Studie, dass in den nächsten Jahren nach einer ökologisch und ökonomisch vertretbaren Entsorgungsmöglichkeit für die nur schwer verwertbaren Verbundwerkstoffe gesucht werde.

Eine clevere Alternative zur thermischen Verwertung von Rotorblättern ist es, diese zu verbauen. In der südschwedischen Stadt Lund beispielsweise sollen Teile der Fassade eines umweltfreundlichen mehrstöckigen Parkhauses mit Rotorblättern aus einem stillgelegten dänischen Windpark errichtet werden. Die Idee dazu hatte der schwedische Architekt Jonas Lloyd von Lloyd’s Arkitektkontor. Die gesägten Rotorblätter, so Architekt Jonas Lloyd, seien perfekt für ein Parkhaus geeignet, da die Wände wegen der Explosions- und Brandgefahr offen sein sollen. Seine Idee hat gleich zwei Vorteile: Zum einen kann man sich so auf umweltfreundlichem Weg alter Rotorblätter entledigen, zum anderen werden beim Bau des Parkhauses weniger Baumaterialien wie Beton oder Stahl benötigt.