Ressourceneffizienz: Wie nachhaltig sind Windenergieanlagen?

25. November 2014 | Kira Crome

Eine aktuelle Studie des VDI ZRE geht der Ressourceneffizienz von Windkraftanlagen auf den Grund

Eine aktuelle Studie des VDI ZRE geht der Ressourceneffizienz von Windkraftanlagen auf den Grund

Mit der steigenden Zahl an leistungsfähigen Windenergieanlagen rückt auch die Ressourceneffizienz in den Blick: Wie viele Rohstoffe und Energie müssen aufgewendet werden, damit eine Windenergieanlage überhaupt Strom erzeugen und ins Netz einspeisen kann? Dieser Frage geht das Zentrum Ressourceneffizienz des Vereins Deutscher Ingenieure (VDI ZRE) nach. Ein neues Informationsportal und eine Studie informieren über den Stand der Wissenschaft und Industrie, aktuelle Forschungsprojekte und Entwicklungsansätze.

Windenergieanlagen spielen im Mix einer nachhaltigen Energiegewinnung aus erneuerbaren Quellen eine maßgebliche Rolle. Ihre Herstellung kostet aber auch wertvolle Rohstoffe: Acht Tonnen Kupfer stecken in einem Windrad – zehn Prozent des deutschen Kupferverbrauchs gehen allein in die Herstellung von Windenergieanlagen. In ihren Generatoren werden Hochleistungsmagnete verbaut, die Seltene Erden enthalten. Diese schwer zu gewinnenden Metalle machen zwar nur zwei Prozent der Masse eines solchen Magneten aus, schlagen aber mit zwei Dritteln der Materialkosten zu Buche. Die Weltmarktpreise für solche knapper werdenden natürlichen Rohstoffe sind in den letzten Jahren stark angestiegen. Zudem rücken die problematischen sozialen und ökologischen Bedingungen bei ihrer Förderung zunehmend in den kritischen Blick der Öffentlichkeit. Weil der Bedarf an sogenannten wirtschaftsstrategischen Rohstoffen in verschiedenen Industrien stark ansteigt, wird die Frage der Ressourceneffizienz entlang der gesamten Wertschöpfungsketten ein zunehmend wichtiger Wettbewerbsfaktor – und eine nachgefragte Forschungsaufgabe. So fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit rund 30 Millionen Euro bis 2016 die Forschung zur Verringerung des Einsatzes knapper Rohstoffe in der Produktion. Hinzu kommen weitere 12 Millionen Euro aus der Wirtschaft.

Ressourceneffizienz im Fokus der Windenergie

Einer vom Umweltbundesamt beauftragten Umfrage des ifo Instituts zufolge, nimmt die Bedeutung von Energie- und Ressourceneffizienz in der verarbeitenden Industrie sowohl in der eigenen Produktion als auch bei der Produktgestaltung, bei den Zulieferern und bei den Kunden fühlbar zu. Was etwa die Automobilhersteller und die Elektronikindustrie schon länger beschäftigt, hat jetzt auch die Windenergiebranche erreicht. Hersteller und Wissenschaftler widmen sich der Frage, wie Windenergieanlagen über ihren gesamten Produktlebensweg ressourcenschonender hergestellt, effizienter betrieben und intelligent verwertet werden können, um mittelfristig Wettbewerbsvorteile zu sichern.

Auf einem neuen Informationsportal zum Thema „Ressourceneffizienz in der Windenergiebranche“ stellt das Zentrum Ressourceneffizienz des Vereins Deutscher Ingenieure (VDI ZRE) entsprechende Technologien und Forschungsprojekte vor. Im Fokus der Forschungsbemühungen steht der gesamte Produktlebensweg von der Herstellung, dem Betrieb, der Netzanbindung, der Logistik, der Wartung und dem Recycling. Die Plattform, die kontinuierlich mit weiteren Inhalten gefüllt werden soll, richtet sich vor allem an Planer und Windparkbetreiber sowie an weitere Interessierte, die sich über innovative Technologien und Forschungsarbeiten für den Onshore- und Offshore-Bereich informieren wollen.

Kurzstudie informiert zum Thema

Mit der Ressourceneffizienz wird auch die Ökobilanz von Windenergieanlagen zunehmend Thema in der Debatte um den Ausbau der Windenergienutzung. So sollen nach Hochrechnungen des Bundesverbands der Deutschen Industrie bis 2020 etwa 4,5 Millionen Tonnen Stahl in den Türmen und Fundamenten der Windenergieanlagen an Land und zu Wasser verbaut werden, deren Produktion rund neun Millionen Tonnen CO2 bedingt. Dass die Energiebilanz einer Windenergieanlage die eines fossilen Energieträgers um Längen schlägt, ist unbestritten. In einer aktuellen Kurzstudie zur Ressourceneffizienz von Windenergieanlagen zeigt das VDI Zentrum Ressourceneffizienz jetzt neue Untersuchungsergebnisse am Beispiel des Offshore-Windparks Alpha Ventus auf, für den erstmalig eine Ökobilanzierung durchgeführt worden ist: Selbst eine Windenergieanlage auf See amortisiert sich aus klimabilanzieller Sicht bereits innerhalb weniger Monate – trotz des im Vergleich zur Windenergienutzung an Land hohen Energieeinsatzes zum Beispiel für Transport und Installation. Nach weniger als einem Jahr hat eine Offshore-Windenergieanlage so viel Energie umgewandelt, wie für ihren Bau, den 20-jährigen Betrieb und ihren Rückbau benötigt wird.

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