Offshore-Windkraftanlage

Windkraftanlage im Offshore-Windpark alpha ventus. Mehr Fotos und ein Video zu alpha ventus habe ich schon im Mai gebloggt.

Homo

Leicht bekleideter Vertreter der Gattung Homo während einer Ausstellung zur Evolution des Menschen im Naturkundemuseum im Ottoneum Kassel.¹

Anmerkungen:

1. Ich weiß, das Bild ist ziemlich verwackelt. Mir gefällt das Bild aber trotzdem. Vielleicht ja gerade deswegen?

Los ging es in Kassel um sechs Uhr morgens mit dem Bus nach Cuxhaven. Dort bestiegen wir den Halunder Jet, einen Katamaran, der uns mit 36 Knoten (knapp 70 km/h) zuerst nach Helgoland und dann weiter zu alpha ventus brachte.

Karte: Alpha Ventus (rot), Helgoland (gelb) und Cuxhaven (grün)

Der Windpark liegt in der Nordsee, über 40 km nördich der Insel Borkum und damit bereits außerhalb der deutschen Hoheitsgewässer (12-Meilen-Zone), aber noch innerhalb der deutschen Ausschließlichen Wirtschaftszone (AWZ, 200-Meilen-Zone). Errichtet wurden dort zwölf Windkraftanlagen mit jeweils 5 Megawatt von zwei unterschiedlichen Herstellern (Areva und REpower). Da der alpha ventus der erste deutsche Offshore-Windpark ist, gibt es an den Windkraftanlagen im Programm RAVE intensive Forschungsarbeiten, die die unterschiedlichsten Gebiete, angefangen von Fundamentkonstruktionen über Anlagentechnik und Meteorologie bis hin zu Geologie und Ökologie untersuchen.

Fotos

kleines Video

Da es im Internet sehr viele Informationen zu alpha ventus gibt, schreibe ich hier keine weiteren Details, sondern gebe lieber eine Linkliste zum weiterlesen:

• Offizielle Webseite von alpha ventus
• alpha ventus bei Wikipedia
• Hersteller Areva
• Hersteller REpower
• Forschungsprogramm RAVE
• Forschungsplattform FINO 1

Das Video “Offshore-Windpark alpha ventus” von Grüner Nomade steht unter einer Creative Commons Namensnennung-NichtKommerziell-KeineBearbeitung 3.0 Unported Lizenz.

Anmerkungen:

1. Für alle, die es noch nicht wissen: Ich bin momentam am Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) und schreibe dort meine Master Thesis.

Strommix 8. April, 14:15 bis 14:30 Uhr

Falls jemand noch wissen möchte, woher ich die Zahlen hab:

• Die Zahlen für Wind- und Photovoltaik-Einspeisung habe ich von der Transparenz-Plattform der EEX (European Energy Exchange).
• Da es meines Wissens nach keine Einspeisedaten für die anderen erneuerbaren Energien gibt, hab ich folgendes abgeschätzt: Laut Bundesumweltministerium gab es Ende letzten Jahres 4,8 GW Wasserkraftanlagen und 6,4 GW Bioenergie- und Klärgas/Deponieanlage. Da heute wahrscheinlich nicht alle Anlagen mit ihrer Nennleistung in Betrieb waren, hab ich einfach 2/3 der Nennleistung angesetzt.
• Geothermie hab ich vernachlässigt, weil es da bisher so gut wie keine Anlagen gibt ;-)
• Den Stromverbrauch von 70 GW hab ich so aus dem Bauch heraus geschätzt, dürfte aber meiner Erfahrung nach gut passen.

Diese Anlage in Darmstadt-Wixhausen bereitet Biogas zu Biomethan auf.

Heute (Dienstag) und morgen (Mittwoch) bin ich auf der internationalen Konferenz Biogasaufbereitung zu Biomethan, die das Fraunhofer IWES¹ in Bad Hersfeld ausrichtet.

Eigentlich bin ich aus Aushile dort, habe aber die Möglichkeit, mir die meisten Fachvorträge anzuhören. So hab ich einiges gelernt über die Aufbereitung von Biogas² zu sogenanntem Biomethan (mit einem Methangehalt von 92 bis 99 %). Ziel ist, dass das Biomethan eine dem Erdgas vergleichbare Qualität hinsichtlich Brennwert und Gaszusammensetzung bekommt, damit es in das bereits vorhandenen Erdgasnetz eingespeist werden kann. Für die Aufbereitung kommen unterschiedliche Verfahren zum Einsatz. In einer Reihe von Vorträgen wurden die Vor- und Nachteile von Druckwechseladsorption, Druckwasserwäsche, Aminwäsche, Membrantechnologien und kryogene Verfahren. Hauptknackpunkt bei allen Verfahren ist, den sogenannten Methanschlupf zu minimieren. Unter Methanschlupf versteht man die Menge an Methan, die im Aufbereitungsprozess aus der Anlage in die Atmosphäre entweicht. Da Methan etwa 25 mal so klimawirksam wie Kohlendioxid ist, sind selbst kleine Methanfreisetzungen problematisch.

Am faszinierendsten aber fand ich den Vortrag “Biogasaufbereitung mit Wasserstoff – Ein neues Konzept zur Speicherung von Bioenergie und erneuerbarem Strom im Erdgasnetz” von Dr. Michael Specht vom Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW). Darin wurde das Konzept präsentiert, den Stromüberschuss zu nutzen, der beispielsweise durch Starkwind in Schwachlastzeiten (z.B. nachts) entsteht, um mittels Elektrolyse Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff zu spalten.³ Der so gewonnene Wasserstoff wird dann zusammen mit Kohlendioxid einem Methansyntheseprozess zugeführt. Für den Prozess ist es beinahe egal, woher das Kohlendioxid kommt: es kann aus Biogasanlagen, Verbrennungsanlagen oder sogar direkt aus der Atmosphäre stammen. Das entstehende methanreiche Gasgemisch kann dann als Erdgassubstitut (Substitute Natural Gas, SNG) ins Erdgasnetz eingespeist werden. Aus dem Erdgasnetz können unter anderem Gasturbinen, GuD-Kraftwerke und Blockheizkraftwerke betrieben werden, die wiederum Strom (und Wärme) erzeugen. So können Energieflüsse zwischen Strom- und Ergasnetz in beide Richtungen stattfinden. Wirtschaftlich sinnvoll soll das Ganze bei einem Preis von unter 5 Cent pro Kilowattstunde an der europäischen Strombörse EEX sein.⁴

Die Umwandlung von elektrischer Energie in chemische Energie (in Form von Methan) kann das Speicherproblem des Stromnetzes lösen: Während sich in allen Pumpspeicherkraftwerken, Druckluftspeichern und sonstigen Speichern im deutschen Stromnetz insgesamt nur etwa 0,04 TWh speichern lassen, so können in den Kavernenspeichern und den Rohrleitungen des Erdgasnetzes etwa 200 TWh gespeichert werden. Mit den Erdgasspeichern können selbst wochenlange Flauten überbrückt werden, denn die Gasspeicher reichen für Monate!

Ob diese Überlegungen zur Verknüpfung von Strom- und Gasnetz auch in der Praxis funktionieren werden, soll eine Testanlage zeigen, die dieses Jahr in Geislingen errichtet wird.

Anmerkungen:

1. Das Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) entstand letztes Jahr aus der Fusion des Fraunhofer-Center für Windenergie und Meerestechnik (CWMT) in Bremerhaven mit dem Institut für Solare Energieversorgungstechnik (ISET) der Universität Kassel.
2. Biogas besteht typischerweise aus etwa 60 % Methan (CH₄), etwa 35 % Kohlendioxid (CO₂), etwa 3 % Wasser (H₂O), sowie in geringeren Konzentrationen Stickstoff (N₂), Sauerstoff (O₂), Wasserstoff (H₂), Schwefelwasserstoff (H₂S) und einigen anderen Gasen.
3. Die Elektrolyse hat zwar einen vergleichsweise schlechten Wirkungsgrad, aber es ist allemal besser, Strom mit einem schlechten Wirkungsgrad zu nutzen, als die Windenergieanlagen abzuregeln, wie dies heute schon teilweise geschieht.
4. In Zeiten mit hohem Windangebot wird der Strom manchmal verschenkt. Teilweise ist der Strompreis auch negativ: am 26. Dezember 2009 betrug der Strompreis am Spotmarkt ungefähr -200 €/MWh. Das bedeutet, es wurden sogar noch 20 Cent pro kWh dafür gegeben, dass jemand den Strom abnahm.

Energy von mbgrigby bei flickr unter cc-Lizenz

Letzte Woche hat die Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen e.V. (AGEB) die Energieverbrauchsdaten für das Jahr 2009 herausgegeben. Die meiner Meinung interessantesten der darin enthaltenen Zahlen und Fakten möchte ich hier zusammenfassen.

Auf Grund der wirtschaftlichen Entwicklung letztes Jahr sank der Energieverbrauch um 6,5 Prozent. Der Energieverbrauch ist damit stärker zurückgegangen als das Bruttoinlandsprodukt, was daran liegt, das besonders energieintensive Unternehmen von der Wirtschaftskrise betroffen sind. Zurück ging allerdings nur die Energieerzeugung aus allen konventionellen¹ Energieträgern, wohingegen die erneuerbaren Energien um 4 Prozent zulegten.

Einigen rießigen Einbruch gab es bei der Steinkohlenutzung: in Kraftwerken wurden 13 Prozent weniger Kohle verbrannt, in der Eisen- und Stahlindustrie sank der Kohleverbrauch sogar um 30 Prozent. Gut fürs Klima!

Bereits im Dezember 2009 hat die AGEB die Daten für den Stromsektor herausgegeben. Danach hatten die erneuerbaren Energien im Jahr 2009 einen Anteil von 16,0 Prozent am Stromverbrauch. Das ist immerhin eine Steigerung von 0,9 Prozentpunkten gegenüber 2008.² Den größten Anteil des regenerativ erzeugten Stroms hatte – trotz einem sehr windschwachem Jahr – die Windkraft. Die Windräder liefern mittlerweile doppelt so viel Strom wie die Wasserkraftwerke. Mächtig zugelegt hat die Photovoltaik: Dank eines sehr starken Wachstums trägt sie mittlerweile zu einem Prozent an der Stromerzeugung bei.

In der AGEB-Statistik sind auch die PKW-Zulassungszahlen aufgeführt: 3,8 Millionen neue Autos auf unseren Straßen. Die Zulassungszahlen liegen insbesondere im ersten Halbjahr 2009 deutlich über den Zahlen von 2006 bis 2008. Extremster Monat war der Juni: 427.000 neue Autos. In den Junis³ 2006 bis 2008 jeweils ungefähr 100.000 weniger.

Fazit: weniger CO₂-Emissionen in die Atmosphäre, mehr erneuerbare Energien im Stromnetz und mehr Blech auf den Straßen.

Anmerkungen:

1. Mineralöl, Erdgas, Steinkohle, Braunkohle, Kernenergie
2. siehe dazu auch Tabelle Bruttostromerzeugung in Deutschland von 1990 bis 2009 nach Energieträgern der AGEB
3. wie lautet eigentlich der Plural von Juni?

Solar windblades von tomswift46 bei flickr unter cc-Lizenz

Einen Artikel im Photovoltaik-Magazin habe ich mir zum Anlass genommen, mir mal die Neuinstallationszahlen bei den Erneuerbaren Energien in den letzten Monaten mal anzuschauen und hier kurz zusammenzufassen.

Photovoltaik

Von Anfang Januar bis Ende September registrierte die Bundesnetzagentur¹ eine neu erstellte Leistung von insgesamt 1471 Megawatt (MW).

Dabei ist aber eine regional deutliche unterschiedliche Verteilung ist zu erkennen: Alleine über ein Drittel entfiel mit 571 MW auf Bayern. Auf Platz zwei und drei im Ländervergleich folgen Baden-Württemberg (225 MW) und Nordrhein-Westfalen (165 MW). Schlusslichter mit jeweils nur einem Megawatt sind die beiden Stadtstaaten Bremen und Hamburg.²

Spannend wird der Jahresendspurt, denn zum 1. Januar 2010 werden die Vergütungssätze nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) um neun bzw. elf Prozent sinken. Daher ist es lukrativ, noch möglichst viele Solaranlagen Ende dieses Jahr und nicht erst Anfang nächstes Jahr zu installieren. Ich bin mal gespannt, wie viel Anlagen noch diesen Herbst und Winter kommen.³ Die neue schwarz-gelbe Bundesregierung könnte die Konditionen für Photovoltaik im EEG bald ändern – das befürchten zumindest viele. Daher ist davon auszugehen, dass einige eigentlich für das nächste Jahr geplante Investitionen in dieses Jahr vorgezogen werden. Auch dies wird zu einem starken vierten Quartal beitragen.

Windenergie

Auch die bisher bekanntgewordenen Zahlen für die Windenergie lassen Hoffnung schöpfen: Laut Deutschem Windenergieinstitut (DEWI) wurden im ersten Halbjahr 2009 insgesamt 401 Windkraftanlagen (WKA) mit einer Leistung von insgesamt knapp 802 MW aufgebaut und ans Stromnetz angeschlossen. Im gesamten Jahr 2008 wurden 867 Anlagen mit einer Gesamtleistung von 1667 MW installiert.

Auch bei der Windenergie sind deutliche regionale Unterschiede zu erkennen: Spitzenreiter ist Brandenburg. Dort wurden in den ersten sechs Monaten 105 Windräder mit einer Gesamtleistung von ziemlich genau 200 MW installiert. Auf Platz zwei und drei folgen Niedersachsen mit 90 WKAs bzw. 183 MW und Sachsen-Anhalt mit 64 WKAs bzw. 139 MW. Schlusslichter sind Bremen und Berlin: dort wurde jeweils kein einziges Windrad aufgebaut.

Auch bei der Windenergie bin ich sehr gespannt, was das zweite Halbjahr bringt, denn in den letzten 16 Jahren war es jeweils so, dass im zweiten Halbjahr mehr Windräder installiert wurden als im ersten Halbjahr.

Fazit

Photovoltaik und Windenergie zusammengenommen wurden (in den jeweils betrachteten Zeiträumen) bisher etwa 2300 MW installiert. Hochgerechnet bis zum Jahresende werden daraus mindestens 3600 MW werden. Aber durch oben erwähnten die Jahresendspurts erscheinen mir selbst 4000 MW für dieses Jahr als erreichbar. Dies entspräche mehr als der dreifachen Bruttoleistung eines durchschnittlichen deutschen Kernkraftwerks.⁴ Dazu kommt noch der Ausbau der anderen regenerativer Stromerzeuger, wie beispielsweise mit Biogasanlagen. Alles in allem ein gewaltiger Ausbau der erneuerbaren Energien dieses Jahr!

Anmerkungen:

1. Der Bundesnetzagentur müssen seit 1. Januar 2009 alle neu installierten Photovoltaikanlagen gemeldet werden.
2. Bei der Bundesnetzagentur gibt es eine Karte von Deutschland mit den Installationszahlen der einzelnen Bundesländer.
3. Zum Vergleich die Zahlen aus dem letzten Jahresendspurt: alleine im vierten Quartal 2008 wurden 869 MW in Deutschland installiert.
4. Die deutschen Kernkraftwerke haben Bruttoleistungen zwischen 806 und 1480 MW. Durchschnittswert: 1264 MW.

Grüne Jugend Karlsruhe mit Kohlepyramide

Vor dem Versammlungsgebäude hat die GJ-Ortsgruppe Karlsruhe mit ihrer Kohlepyramide gegen den Neubau des mit Steinkohle befeuerten Block 8 im Rheinhafen-Dampfkraftwerk Karlsruhe (RDK8) protestiert.

Dinosaurier der Klima-Allianz

Ebenfalls gegen die Kohlekraft protestierte die klima-allianz, die ein lebendes Fossil dabei hatte und CO₂ in Form von schwarzen Luftballons aufsteigen lies.

Greenpeace mit Atommüll

Gelbe Atommüllfässer hatte Greenpeace aufgestellt um auf das Atommüllproblem in der Asse aufmerksam zu machen. Zusätzlich hatte Greenpeace auch noch ein Flugblatt¹ verteilt, das vom Design her den offiziellen Unterlagen der Hauptversammlung täuschend ähnlich sahen.

Ich selbst bin zusammen mit Agnieszka Malczak und Michael Joukov vom Landesvorstand der Grünen Jugend Baden-Württemberg in die Hauptversammlung gegangen. Unser Ziel war es, durch Redebeiträge auf einige Missstände, insbesondere des Festhaltens an der Kohle- und Atomenergie, hinzuweisen und kritische Nachfragen zu stellen.

Unser erster Redner war Aktionär Joukov. Er legte seinen Schwerpunkt auf das Verhältnis von EnBW einerseits und den Kommunen andererseits. Aber er hat sich auch zum Greenwashing der EnBW geäußert:

Allerdings ist keine grüne Farbe stark genug, als dass das Kohleschwarz und das Atomgelb der EnBW nicht darunter durchschiene.

Sehr schade war, dass sehr viele Aktionär*innen den Saal verließen, kaum da sich Michael als Mitglied der Grünen Jugend geoutet hatte.

Kurz darauf folgte Aktionär Emele. Ich nahm Bezug auf die aktuell erschienene Studie des Instituts für ökologische Wirtschaftsforschung:

Letzte Woche hat das Institut für ökologische Wirtschaftsforschung eine Studie veröffentlicht, nach der im Jahre 2007 der regenerativ erzeugte Stromanteil der EnBW bei 11,4 Prozent lag. Für jemanden, die oder der diese Zahl liest, und sich nicht auskennt, mag sich diese Zahl vielleicht groß anhören. Aber zum Vergleich: 2007 lag die Quote nach Erneuerbaren-Energien-Gesetz bei 15,7 Prozent. Und es kommt noch schlimmer: von den 11,4 Prozent ist der überwiegende Anteil – nämlich genau 11,3 Prozentpunkte – den seit Jahrzehnten abgeschriebenen Wasserkraftwerken zuzuschreiben. Betrachten wir nur die “neuen” regenerativen Anlagen, so bleibt ein verschwindend kleiner Rest: 0,1 Prozent! Das ist zwar nicht nichts, aber auch nicht viel mehr als nichts! Der Bundesdurchschnitt für Erneuerbare Energien ohne Wasserkraft lag 2007 bei 10,8 Prozent, das sind 100 mal so viel wie die 0,1 Prozent!

Diese 0,1 Prozent waren eines der beherrschenden Themen der Hauptversammlung. Diese Zahl kam in fast jeder Rede vor, zumindest den Reden von an ökologisch orientierten Aktionär*innen, egal ob diese der Grünen Jugend, der BI saubere Energie gegen das geplante Kohlekraftwerk Dörpen, Greenpeace oder von einer sonstigen Organisation.

Außerdem kritisierte ich die Investitionspolitik der EnBW:

Laut Geschäftsbericht investierte die EnBW 97 Millionen Euro in Windkraft. Daneben aber auch fast 127 Millionen für Verwaltungsgebäude in Stuttgart, Heilbronn und Biberach. Ist das nicht ein etwas schief geratenes Verhältnis zwischen Investitionen in die Zukunft und Investitionen in die Bürokratie?

LED-Taschenlampe mit Solarzelle

Bei der Hauptversammlung wurden LED-Taschenlampen mit eingebauten Solarzellen verteilt. Dieses musste ich einfach noch spontan in meine Rede einbauen:

Ich hoffe doch mal sehr, dass die kleinen Solarzellen in den heute verzeilten LED-Taschenlampen nicht das einzige ist, was die EnBW an Photovoltaik zu bieten hat.

(Wer meine komplette Rede lesen will, hier gibt es sie als PDF.)

Den Abschluss und Höhepunkt der Reden der Grünen Jugend setzte Aktionärin Malczak. Sie verglich das Gebahren der EnBW mit dem eines kleinen Kindes:

Wenn ich mir die Geschäftspolitik der EnBW anschau, dann kommt sie mir manchmal vor, als ob ein kleines Kind agiert. Ein kleines Kind, das nicht fähig ist, über seinen Horizont zu schauen, in größeren Zeiträumen zu denken.

Agnieszka ging auch explizit auf die Unhöflichkeit ein, dass bei Michaels Rede sehr viele Aktionär*innen den Saal verließen:

Ich rate Ihnen, den Vorstand nicht zu entlasten. Entlasten Sie ihn erst, wenn er vom kleinen Kind zum Erwachsenen wird. Dann kommt vielleicht auch nicht mehr die Grüne Jugend zu Ihren Versammlungen und dann müssen Sie auch nicht kollektiv aufstehen, wenn das Wort “Grüne Jugend” fällt, um zu demonstrieren, dass Ihnen die Belange der jungen Generation egal sind.

Interessant waren einige Fakten, die der Vorstand der EnBW als Antworten auf die vielen Fragen geben musste:

• Die Stilllegung und der Rückbau des Kernkraftwerk Obrigheim kostete die EnBW 500 MilliardenMillionen Euro.
• Derzeit ist die EnBW (direkt oder indirekt) an 50 Windrädern mit einer Gesamtleistung von gerade einmal 80 Megawatt beteiligt. (Zum Vergleich: Die Gesamtleistung aller AKWs der EnBW beträgt 4.000 Megawatt.)
• Bei der Photovoltaik sieht es noch grauenvoller aus: Hier besitzt die EnBW (direkt oder indirekt) 30 Anlagen mit einer Spitzenleistung von 300 Kilowatt. (Zum Vergleich: Die relativ kleine Firma solarcomplex verfügt über etwa acht Megawatt (= 8.000 Kilowatt).)

Von der Hauptversammlung habe ich übrigens auch ein bisschen unter dem Hashtag #EnBW getwittert.

Ich habe bei Flickr einige Bilder eingestellt: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Die Bürger*inneninitiative hat einige Fotos von heute zu einem kleinen Video verarbeitet:

Ergänzung 28.04.2009: Mittlerweile sind auch die Abstimmungsergebnisse der Hauptversammlung online: Zustimmung von 99,99 Prozent zu allen Anträgen des Vorstands und Ablehnung des Sonderprüfungantrags von Matthias Gaebler. Von solchen Ergebnissen hätten selbst die Volksrepubliken im ehemaligen Ostblock geträumt!

Anmerkungen:

1. Achtung, das PDF ist 3,6 MB groß!

120 weitere Windkraftanlagen müssten bis 2020 errichtet werden, um die Ziele der Landesregierung zu erreichen. Bislang würden weniger als ein Prozent des Stroms in Baden-Württemberg von Windrädern erzeugt, heißt es in der in Stuttgart vorgestellten Studie.

(Quelle: SWR, Land hinkt in Sachen Windenergie hinterher, 23.03.2003)

Aber das es in Baden-Württemberg noch einiges zu tun gibt, dürfte selbst für die EnBW eigentlich nichts neues sein. Spätestens nicht mehr seit der letzten Hauptversammlung im April 2008. Immerhin habe ich sie damals explizit auf diesen Punkt hingewiesen:

Als Argument wird gegen die Windkraft wird oft gebracht, dass in Baden-Württemberg, dem
Kernland der EnBW, kaum geeignete Standorte für Windenergieanlagen gäbe. Aber geographisch
vergleichbare Bundesländer wie zum Beispiel Rheinland-Pfalz haben wesentlich mehr
Windenergieanlagen. Das zeigt, dass Windenergie auch sinnvoll in Mittelgebirgslagen genutzt
werden kann.

(Hier gibts meine volle Rede auf der Hauptversammlung)

Laut vorgestellter Studie wurden unter ein Prozent des Stroms in Baden-Württemberg durch Windenergie erzeugt. Aber die EnBW selbst steht noch viel schlechter da: Das Erzeugungspotential der EnBW für alle “Sonstigen erneuerbaren Energien” (also alle erneuerbaren Energien zusammen mit Ausnahme der Wasserkraft) waren laut Geschäftsbericht für das Jahr 2008 beträgt gerade einmal 97 Megawatt bei einem Gesamtpotential von 15 Gigawatt. Das sind gerade einmal 0,6 Prozent! Das heißt also, wenn die EnBW hier das Land kritisiert, müsste sie sich erst einmal an die eigene Nase fassen und selbst den Ausbau der WIndenergie vorantreiben!

Übrigens, in anderen Sprachen haben diese Anlagen viel schönere Namen: auf Spanisch heißt es turbina eólica und auf Französisch éolienne.