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Frischer Wind für Deutschlands Energieversorgung

Potenziale von Offshore-Windenergieanlagen und Auswirkungen auf das Ökosystem Meer

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Der Krieg in der Ukraine zeigt, wie fragil und abhängig die deutsche Energieversorgung ist. Erneuerbare Energien galten lange Zeit primär als Instrument, um Klimaneutralität zu erreichen. Aktuell zeigt sich mehr denn je, dass sie auch ein geopolitisches Instrument sind, um eine sichere Energieversorgung herzustellen. Um dieses Ziel zu erreichen, hat Wirtschaftsminister Robert Habeck am 6. April 2022 ein Maßnahmenpaket für einen verstärkten und beschleunigten Ausbau von erneuerbaren Energien vorgestellt: Auf anteilig 80 Prozent der gesamten Stromerzeugung bis zum Jahr 2030. Hierzu gehört der umfassende Ausbau von Offshore-Windenergieanlagen

Offshore-Windenergie, erzeugt durch Windenergieanlagen auf offener See, bieten ein großes Potenzial für die Energiegewinnung. Die Bedingungen für die Stromerzeugung auf See sind deutlich windreicher als an Land, so Prof. Dr. Corinna Schrum vom Helmholtz-Hereon und der Deutschen Allianz Meeresforschung. Um diese Art der Energiegewinnung auszuweiten und sich unabhängiger von (russischen) Energieimporten zu machen, soll unter anderem das bisherige Windenergie-auf-See-Gesetz erneut geändert werden. „Das neue Ausbauziel beläuft sich auf 30 Gigawatt bis 2030 und 70 Gigawatt bis 2045. Wenn ich das mit den 115 Gigawatt vergleiche, die kurzfristig onshore, also an Land, aufgebaut werden sollen, dann werden ca. 50 Prozent der Windenergie demnächst durch Offshore-Anlagen erzeugt. Das ist eine Menge“, betont Prof. Dr.-Ing. Andreas Reuter, Leiter des Fraunhofer Instituts für Windenergiesysteme.

„Die Infrastruktur muss ausgebaut werden, da sich die Versorgungswege nun verändern werden.“

Prof. Dr. Andreas Reuter, Leiter des Fraunhofer Instituts für Windenergiesysteme

Doch verfügt Deutschland überhaupt über die geeignete Infrastruktur, um die erhöhten Strommengen, die durch erneuerbare Energien entstehen sollen, problemlos zu verarbeiten? Reuter verneint: „Die Infrastruktur muss ausgebaut werden, da sich die Versorgungswege nun verändern werden. Zuvor wurde im Norden produzierter Strom vor allem im Norden genutzt. Nun muss der Strom aus dem Norden in den Süden geleitet werden, da die Offshore-Windenergieanlagen vor allem in der Nordsee installiert werden.“ Technisch sei der Ausbau weniger ein Problem, sagt Andreas Reuter, Hürden sieht er eher im rechtlichen und verwaltungstechnischen Bereich. 

„Windenergieanlagen strukturieren die physikalische Umwelt neu, weil sie sowohl in der Luft als auch im Wasser Hindernisse bilden, die die Strömungen verändern und Energie aus der Atmosphäre nehmen.“

Prof. Dr. Corinna Schrum, Leiterin des Instituts für Küstensysteme – Analyse und Modellierung und der Abteilung Stofftransport und Ökosystemdynamik am Helmholtz-Zentrum Hereon

Naturschutzverbände und Meeresbiolog*innen befürchten Schlimmeres: Sie kritisieren, dass sich der verstärkte Ausbau von Windenergieanlagen auf See negativ auf die marine Umwelt und den Naturschutz auswirkt.

„Windenergieanlagen strukturieren die physikalische Umwelt neu, weil sie sowohl in der Luft als auch im Wasser Hindernisse bilden, die die Strömungen verändern und Energie aus der Atmosphäre nehmen. Insgesamt nimmt deshalb die Strömung im Meer etwas ab“, sagt Corinna Schrum, die am Helmholtz-Zentrum Hereon das Institut für Küstensysteme – Analyse und Modellierung und die Abteilung Stofftransport und Ökosystemdynamik leitet. Doch auch wenn der Bau von Offshore-Windenergieanlagen die Struktur der Umwelt verändert, gibt es auch positive Aspekte für das marine Ökosystem: Dort, wo die Anlagen stehen, findet gegenwärtig kein Fischfang statt, sagt Schrum. „Die Anlagen könnten daher Rückzugsorte sein, in denen sich die Fischbestände erholen können. Allerdings ist dies eine theoretische Annahme, da wir heute noch nicht genau wissen, ob und inwiefern sich diese Umweltveränderungen auf die Biodiversität und Bestände auswirken.“ 

Die Anlagen werden zwar nicht innerhalb von Schutzgebieten erbaut, aber „durch die Veränderungen des Windfeldes und der Meeresströmung, wirken Offshore-Windenergieanlagen natürlich trotzdem großräumig in einem Umkreis von 50 bis 100 Kilometern und darüber hinaus bis in die Schutzgebiete hinein“, sagt Schrum. „Sie entziehen der Atmosphäre Energie und verändern Strömungen.“ Dramatische Auswirkungen in Form eines massiven Artensterbens erwartet die Ozeanografin jedoch nicht. Eher, dass die Anlagen die Wirkungsweise von Schutzgebieten verändern könnten.

„So wird die Lärmbelästigung bei der Installation der Anlagen beispielsweise für Schweinswale minimiert, indem Pfähle nicht in den Boden gerammt, sondern einvibriert werden.“

Prof. Dr. Andreas Reuter, Leiter des Fraunhofer Instituts für Windenergiesysteme

Um den Naturschutz soweit wie möglich in diese Vorhaben zu integrieren, werden beim Bau technische Vorkehrungen getroffen: zum Beispiel wird bei der Installation auf Schallschutz geachtet: „So wird die Lärmbelästigung beispielsweise für Schweinswale minimiert, indem Pfähle nicht in den Boden gerammt, sondern einvibriert werden“, erläutert Andreas Reuter. 

Was aus seiner Sicht für Offshore-Anlagen spricht, sind Fragen rund um die Akzeptanz dieser Technologien: „Diese spielen bei Offshore-Windenergieanlagen eine deutlich kleinere Rolle als bei Onshore-Anlagen. Die Genehmigungsprozesse sind zwar komplex, aber die Auswirkungen auf die menschliche Umwelt sind deutlich geringer als bei Windanlagen an Land, sodass es weniger Einsprüche bei Bauvorhaben gibt. Daher ist die Planung von Offshore-Anlagen deutlich berechenbarer“, sagt Reuter.

Corinna Schrum und Andreas Reuter sind sich bezüglich des Mehrwerts von Offshore-Windenergieanlagen auf die Energiesicherheit und Klimaneutralität einig. „Grundsätzlich begrüße ich das Vorhaben, da wir unseren Beitrag zur Lösung des Klimaproblems leisten und zudem unsere Unabhängigkeit von Energieimporten schnell herstellen müssen“, sagt Schrum. Gegenwärtig gebe es dafür nicht unendlich viele Lösungen, sodass erneuerbare Energien im Vergleich zu anderen, nuklearen und fossilen Energieträgern der Weg der geringsten Gefahren sei. 

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