Die Windkarte der Schweiz verspricht vor allem in den Voralpen und Alpen sowie im Jurabogen hohe durchschnittliche Windgeschwindigkeiten. ©Bild: Meteotest

ETH Zukunftsblog: Schweizerische Besonderheiten bei der Planung von Windparks

(©FF/ETHZ) Das nachhaltig nutzbare Potenzial der Windkraft in der Schweiz ist gemäss Behörden und Verbänden vielversprechend. Es liegt aber noch überwiegend brach. Statt in neue Windkraftanlagen in der Schweiz wird eher in solche im europäischen Ausland investiert. Das liegt primär am hohen Planungsaufwand hierzulande.


Im Zuge der Energiestrategie 2050 will der Schweizer Bundesrat mehr Strom aus erneuerbarer Energie im Inland produzieren. Er schätzt das nachhaltig nutzbare Potenzial der Windenergie in der Schweiz bis 2050 auf über 4 TWh. [1] Das entspricht mehr als der Hälfte der Jahresproduktion des Kernkraftwerks Gösgen. [2] Die Vereinigung zur Förderung der Windenergie in der Schweiz (Suisse Eole) schätzt das nachhaltige Potenzial bis 2035 dank technischem Fortschritt und höheren Nabenhöhen gar auf 6 TWh jährlich. [3] Angesichts dieser vielversprechenden Zahlen erscheint die aktuelle Schweizer Jahresproduktion aus Wind von 0.1 TWh in einem fahlen Licht.

Windenergiepotenzial liegt brach
Die Windkarte der Schweiz (siehe Abbildung) verspricht vor allem in den Voralpen und Alpen sowie im Jurabogen hohe durchschnittliche Windgeschwindigkeiten. Obwohl in der Schweiz gemäss obigen Zahlen und der Windkarte noch viel Windenergiepotenzial brachliegt, investieren Schweizer Energieunternehmen vermehrt in Windenergie im europäischen Ausland. Ausschlaggebend dafür ist, dass derartige Projekte hierzulande aufgrund der Windverhältnisse, der Topografie und der Siedlungsdichte aufwändiger sind als an prädestinierten Windstandorten im Ausland. Die Schweiz hält für Windparkentwickler einige Besonderheiten bereit, welche die Planung und den Bau von Anlagen erschweren.

Windstandorte in Höhenlagen
Hohe Windgeschwindigkeiten herrschen in der Schweiz insbesondere im Gebirge. Die Planung und der Bau eines Windparks in solch einem komplexen Gelände kann in vielerlei Hinsicht nicht mit demselben Vorhaben an einem Küstenstandort verglichen werden. Denn:

  • Die Modellierung der Windverhältnisse ist aufgrund von Hindernissen wie Bergen, Wäldern und Felsen sowie damit einhergehenden Turbulenzen viel anspruchsvoller. Nicht selten stimmen die Realmessungen am Standort selbst nicht mit den Angaben der Windkarte überein. Die Mikro-Betrachtung spielt deshalb im komplexen Gelände eine sehr wichtige Rolle.
  • Eine steile Hangneigung verhindert den Bau von Anlagen an bestimmten Stellen.
  • Abgelegene, schlecht erschlossene Berggebiete kommen für Windparks aufgrund der erschwerten Zufahrt nicht in Frage. Rotorblätter von über 50 m Länge erfordern grosszügige Platzverhältnisse auf der Strasse. Einzelteile von 100 t oder mehr setzen gut befestigte Strassen voraus.
  • Um die produzierte Elektrizität abführen zu können, braucht es Kapazität auf einer nahen Mittel- oder Hochspannungsleitung. Der Bau von neuen Leitungen ist in komplexem Gelände aufwändig und teuer.
  • In der Höhe ist es oft feucht und kalt, was Rotorblätter vereisen lässt. Das führt nicht nur zu Produktionsverlust wegen der verschlechterten Aerodynamik, sondern stellt auch ein Sicherheitsrisiko dar, da das Eis herunterfallen kann. Hersteller von Windkraftanlagen nehmen sich dieses Problems mehr und mehr an. Die aktuell verbreitetste Massnahme gegen Vereisung ist, die Rotorblätter bei kühlfeuchtem Wetter zu beheizen. Man forscht aber auch an eisabweisenden Beschichtungen für Rotorblätter.

Asymmetrie zwischen Produktion und Verbrauch
Während der Wind vor allem in den Bergregionen weht, wird der Strom mehrheitlich im Flachland von Industrie und Haushalten konsumiert. Das führt zu einer Asymmetrie zwischen Produktion und Verbrauch. Technisch gesehen ist das nicht weiter problematisch, da sich Strom sehr gut transportieren lässt. Solche Situationen können jedoch die Akzeptanz von Windprojekten in der lokalen Bevölkerung gefährden. Daher ist es wichtig, diese Problematik partnerschaftlich anzugehen, Projekte lokal zu verankern und die Bedürfnisse und Vorbehalte der Bevölkerung zu kennen. Denn gegen den Willen der Lokalbevölkerung wird in der Schweiz wohl kein Windpark entstehen. Dieser partnerschaftliche Ansatz mit gemeinsamen Zielen ist auch für den Betrieb der Anlagen entscheidend.

Kostendeckende Einspeisevergütung
Ähnlich wie Deutschland kennt auch die Schweiz das Modell der kostendeckenden Einspeisevergütung (KEV) für Strom aus erneuerbaren Energien. Anders als in Deutschland sind die Mittel dafür in der Schweiz stark beschränkt und die Warteliste dementsprechend lang. Investoren müssen mit Wartezeiten von über fünf Jahren rechnen. Windkraftanlagen in der Schweiz produzieren noch deutlich über Grosshandelspreisen; auch mit zusätzlich verkauften Herkunftsnachweisen können die Gestehungskosten zurzeit nicht gedeckt werden. Schweizer Windparks sind deshalb auf Fördergelder angewiesen. Solange wir diese nicht zusprechen, wird sich die Windkraft in der Schweiz nur schleppend entwickeln.

Raumplanung
Eine ganze Reihe von Gebieten, die als attraktive Windregionen erscheinen, stehen in Schutzgebieten und kommen nicht für den Bau von Windparks in Frage. Auch hat der Bund keine Kompetenz, Windvorranggebiete, also Gebiete, welche prioritär für die Nutzung von Windenergie vorgesehen sind, festzulegen. Daher verläuft das Raumplanungsprozedere für Windparks in jedem Kanton anders. Die kantonalen Behörden mussten und müssen sich also intensiv in die neue Thematik einarbeiten. Für fortgeschrittene Projekte bedeutet das Projektverzögerungen von mehreren Jahren.

Dies alles führt dazu, dass die Planung und Erstellung eines Windparks in der Schweiz unter den aktuellen Verhältnissen realistischerweise ein Jahrzehnt dauert. In der aktuellen parlamentarischen Debatte werden zwar einige der oben erwähnten Schweizer Besonderheiten adressiert. Trotzdem werden wir in der Schweiz mittelfristig wohl nicht viel mehr als ein Dutzend grosse Windparks realisieren können. Darüber hinaus werden bedeutende Investitionen in Windparks im europäischen Ausland fliessen – in Zukunft ein wichtiges Standbein des Produktionsportfolios von Schweizer Energieunternehmen.

Weiterführende Informationen
[1] Schweizerischer Bundesrat, Botschaft 13.074 zum ersten Massnahmenpaket der Energiestrategie 2050 und zur Volksinitiative «Für den geordneten Ausstieg aus der Atomenergie (Atomausstiegsinitiative)», 4.9.2013, Kapitel 2.1.
[2] Gösgen-Däniken AG, Kernkraftwerk Gösgen – Technik und Betrieb, Abrufbar unter: www.kkg.ch , zuletzt geprüft am 17.7.2015.
[3] Suisse Eole, 10% Windstrom bis 2035, Medienmitteilung vom 26.11.2012.

Der vorliegende Text basiert auf einem Artikel der Autorin im Buch «Energie im Wandel – Frauen gestalten die Energiezukunft» (etv Energieverlag GmbH, ISBN 978-3-942370-41-7), in dem 29 Exponentinnen aus der Branche aktuelle energiewirtschaftliche Fragen aufgreifen. Das Buch kann für 29 € bestellt werden unter www.energie-fachmedien.de.

©Text: ETH Zukunftsblog, Fanny Frei, Maschineningenieurin (ETH) und Doktorandin in Sustainability and Technology, ETH Zürich

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