Windkraftanlage - Aufbau und Funktionsweise - EnBW
2000 – so viele neue Windkraftanlagen müssen in Deutschland jedes Jahr gebaut werden, um die angestrebten Klimaziele bis zum Jahr 2030 zu erreichen. 30.000 ...
Onshore-Windkraftanlage
Sobald der Wind mit mindestens 3-4,5 Metern pro Sekunde (m/s) weht, schalten sich die Anlagen ein. Durch die drehbare Gondel stehen die Rotoren immer im Wind. Auch bei wechselnden Windgeschwindigkeiten kann die Drehzahl konstant gehalten werden, da die einzelnen Rotorblätter um ihre Längsachse verstellbar sind. Bereits ab 3 Umdrehungen pro Minute ist ein Windrad effizient! Entscheidend für einen ergiebigen Stromertrag sind vor allem hohe mittlere Windgeschwindigkeiten und die Größe der Rotorfläche. Bei zunehmender Höhe über dem Erdboden weht der Wind stärker und gleichmäßiger. Es gilt: Je höher die Windenergieanlage und je länger die Rotorblätter, desto besser kann die Anlage das Windangebot vor Ort ausnutzen. Weil der Wind im Binnenland weniger stark weht als in Küstenregionen, müssen die Anlagen hier in der Regel höher sein als im küstennahen Flachland. Der Bau einer <anchor>Onshore-Windkraftanlage</anchor> lohnt sich überall dort, wo die sogenannte Windleistungsdichte für den wirtschaftlichen Betrieb hoch genug ist. Die Windleistungsdichte ist ein Maß dafür, wie viel Leistung der Wind beim Durchströmen des Rotors an einem Standort im Mittel für die Nutzung von Windenergieanlagen bereitstellt.
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# Onshore-Windenergie: Starker Pfeiler der Energiewende

Deutschland gehört zu den Vorreitern bei der Onshore-Windkraft in Europa. Auch die EnBW hat den Ausbau vorangetrieben und plant weitere Onshore-Windparks. Lange Genehmigungszeiten und Diskussionen – etwa um Mindestabstände und fehlerhaft berechneten Infraschall – haben den Ausbau in Deutschland in den vergangenen Jahren stark ausgebremst. Windenergie an Land ist jedoch ein wichtiger Pfeiler der Energiewende und für das Erreichen der Klimaziele unverzichtbar. Die öffentliche Akzeptanz von Onshore-Windkraft ist zudem grundsätzlich hoch.

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Inhalt

### Das erwartet Sie in diesem Artikel

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## Windkraft an Land ist eine Erfolgsgeschichte

Der Ausbau der Windenergie an Land gehört fest zum Fahrplan der Energiewende. Im Landesinneren weht der Wind aber weniger stark als in Küstenregionen. Wälder, Hügel und Unebenheiten im Gelände bremsen den Wind zudem ab. Erst in größeren Höhen sind die Windgeschwindigkeiten so hoch wie an der Küste – deshalb müssen Windenergieanlagen an Land in der Regel höher sein als im küstennahen Flachland. Dann ist es auch dort möglich, den vorhandenen Wind optimal zur Stromerzeugung zu nutzen. Der Bau einer Windkraftanlage lohnt sich überall dort, wo die sogenannte Windleistungsdichte für den wirtschaftlichen Betrieb hoch genug ist. Die Windleistungsdichte ist ein Maß dafür, wie viel Leistung der Wind beim Durchströmen des Rotors an einem Standort im Mittel für die Nutzung von Windenergieanlagen bereitstellt.

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### Energiequellen: Windkraft auf Platz zwei

Die EnBW hat Onshore-Windkraftanlagen mit einer Gesamtleistung von 1.031 MW in Betrieb. Mit neuen Windparks wie Prötzel II schreitet der Ausbau voran.

Ende 2023 gab es mit rund 29.000 Onshore-Windrädern fast 20-mal mehr Anlagen an Land als auf See. Mit mehr als 61.000 Megawatt (MW) installierter Leistung machten Onshore-Windkraftanlagen rund 26,5 Prozent der Bruttostromerzeugung in Deutschland aus. Damit war Windkraft 2023 die zweitwichtigste Energiequelle.

In 2023 wurden in Deutschland 745 neue Windenergieanlagen an Land mit einer Gesamtleistung von 3.567 MW errichtet. Das entspricht einem Plus von 48 Prozent gegenüber dem Vorjahr. Dies ist das Ergebnis der Auswertung von Deutsche WindGuard GmbH im Auftrag der Branchenverbände Bundesverband Windenergie (BWE) und Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA).

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jährlicher Zubau

2010

1551

2011

2085

2012

2415

2013

2998

2014

4750

2015

3730

2016

4625

2017

5333

2018

2402

2019

1078

2020

1431

2021

1925

2022

2403

2023

3567

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Quelle: BWE

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Im Brüchlinger Wald nordöstlich von Langenburg hat die EnBW 2018 einen Windpark mit zwölf Anlagen in Betrieb genommen.

Im Brüchlinger Wald nordöstlich von Langenburg hat die EnBW 2018 einen Windpark mit zwölf Anlagen in Betrieb genommen.

Die größten Onshore-Windparks der EnBW

Der bisher größte Onshore-Windpark der EnBW liegt im niedersächsischen Buchholz, nördlich von Hannover. Buchholz lieferte seit Ende 2012 mit 20 Turbinen und einer Leistung von 40 MW einen jährlichen Ertrag von rund 78.000 MWh. Vier weitere Anlagen mit einer Leistung von je 3,3 MW sind in Buchholz 2017 in Betrieb gegangen. Mit insgesamt 53,2 MW liefert der Windpark nun Strom für rechnerisch rund 34.000 Haushalte.

Der zweitgrößte Windpark der EnBW liegt in Baden-Württemberg: In Langenburg gingen 2018 zwölf Anlagen mit einer Gesamtleistung von rund 40 MW und einem jährlichen Ertrag von rund 95.000 MWh ans Netz – das entspricht dem durchschnittlichen Verbrauch von etwa 27.000 Haushalten.

Ein fast ebenso großer Windpark entsteht in Brandenburg etwa 50 Kilometer nordöstlich von Berlin: Prötzel II. Neun Windkraftanlagen mit einer Nabenhöhe von 160 Metern liefern dort künftig eine Gesamtnennleistung in Höhe von 37,8 MW.

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Für die erfolgreiche Umsetzung von Windkraftprojekten ist ein breiter Rückhalt der Bevölkerung entscheidend. Repräsentative Studien von Forsa haben über mehrere Jahre hinweg gezeigt, dass die Nutzung und der Ausbau der Onshore-Windenergie von einem sehr großen gesellschaftlichen Konsens getragen sind. Der Anteil der Befragten, der die Nutzung und den Ausbau der Windenergie an Land im Rahmen der Energiewende als „wichtig“ oder „sehr wichtig“ bewertet, lag bei allen bislang sechs Erhebungen für Deutschland stets bei rund 80 Prozent. Weitere, von der EnBW beauftragte Forsa-Umfragen für Baden-Württemberg (79 Prozent) und Thüringen (73 Prozent) kamen ebenfalls zu dem Ergebnis, dass der Ausbau der Windkraft bei der Bevölkerung mehrheitlich Unterstützung und Zustimmung findet.

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## 1.000 Meter: Länder dürfen Abstände verringern

Die umstrittene 1.000-Meter-Abstandsregel zwischen Windkraftanlagen und Wohngebäuden hatte den Ausbau der Windkraft an Land jahrelang stark gehemmt. Nach zähen Verhandlungen erzielte die schwarz-rote Koalition Mitte 2020 eine Einigung über Mindestabstände für Windräder an Land: Eine bundeseinheitliche, pauschale Abstandsregelung, wie zunächst geplant, gilt nicht. Stattdessen sollen die Länder nun selbst entscheiden können, ob mindestens 1.000 Meter Abstand zwischen Siedlungen und Windkraftanlagen bei ihnen einzuhalten sind oder nicht. Die nordrhein-westfälische Landesregierung schaffte pauschale Regelungen zu Mindestabständen im Sommer 2023 vollständig ab. Den Kommunen in NRW ist die Entscheidung über Abstände nun selbst überlassen. NRW ist neben dem Saarland und Sachsen-Anhalt damit eines der wenigen Bundesländer, die keine pauschalen Abstandsvorgaben mehr haben. In allen anderen Ländern gibt es noch Abstandsvorgaben oder -empfehlungen von wenigen Hundert bis zu 1.000 Metern.

Spezialfall Bayern: Umstrittene 10-H-Regel abgeschafft

In Bayern galt seit 2014 die sogenannte 10-H-Regel. Demnach musste der Abstand einer Windkraftanlage zu Wohnbebauung mindestens zehn Mal so weit sein wie die Anlage hoch ist. Bei einer 240 Meter hohen Anlage, wie sie heute in Süddeutschland Standard ist, waren das demnach bislang 2.400 Meter. Jahrelang stockte der Ausbau der Windenergie in Süddeutschland: Auch 2022 betrug der Zubau in Bayern lediglich 44 MW mit 14 Anlagen, während in Schleswig-Holstein 545 MW Leistung mit 132 Windkraftanlagen ans Netz gingen. Rund acht Jahre nach ihrer Einführung traten Ende 2022 Änderungen der umstrittenen 10-H-Abstandsregel für Windkraftanlagen in Kraft: Neue Windkraftanlagen sollen seitdem in Bayern mit einem einheitlichen Mindestabstand von 1.000 Metern zu Wohngebieten gebaut werden können.

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## Infraschall: Falsche Berechnung um den Faktor 10.000

Ein jahrelang von Kritikern und Bürgerinitiativen angeführtes Argument gegen den Onshore-Ausbau war der vermeintlich hohe Infraschall von Windkraftanlagen. Ende April 2021 gab die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) Fehler in ihrer vielzitierten Studie „Der unhörbare Lärm von Windkraftanlagen“ aus dem Jahr 2005 zu. Die Wissenschaftler hatten sich bei der Angabe des Infraschall-Pegels schlicht verrechnet und ihn viel zu hoch angesetzt – und zwar um den Faktor 10.000. Inzwischen hat das BGR die Studie zurückgezogen und eine Überarbeitung angekündigt.

Bei wie vielen Windkraftprojekten der Verweis auf denkbare Gesundheitsschäden durch einen vermeintlich hohen Infraschall die Akzeptanz der Bevölkerung geschmälert hat, lässt sich vermutlich nicht mehr nachvollziehen. Ebenso wenig lässt sich Stand heute sagen, inwiefern die fehlerhafte BGR-Studie Einfluss auf politische Grundsatzentscheidungen wie die Mindestabstandsempfehlung hatte. Fakt ist jedoch: Die Studie des BGR, das dem Bundeswirtschaftsministerium untersteht, diente Windkraftgegnern jahrelang als Argument gegen den Onshore-Ausbau. Das Ministerium hat sich inzwischen für die falschen Zahlen entschuldigt. Die Akzeptanz von Windkraftanlagen an Land habe „ein Stück weit“ darunter gelitten.

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## Schutz von Mensch und Natur wichtig

Grundsätzlich baut auch die EnBW Windkraftanlagen nur auf Flächen, die vom Raumplanungsrecht des Bundes und der Länder dafür ausgewiesen sind. Bereits die Regionalplanung des Landes und die Flächennutzungspläne der Gemeinden sehen einzig solche Gebiete für Windkraft vor, die andere Schutzgüter nicht beeinträchtigen. Tabuzonen sind zum Beispiel Naturschutzräume, Flugrouten des Luftverkehrs, Wasserschutzgebiete und andere Schutzräume. Zahlreiche Fachgutachten stellen während der Planungsphase den Schutz von Mensch, Fauna und Flora sicher. Windkraftanlagen können am Ende nur dort entstehen, wo dies der Arten- und Naturschutz zulässt.

Ein ebenfalls häufig genannter Kritikpunkt beim Ausbau von Onshore-Windkraft ist ein vermeintlich negativer Einfluss auf den Tourismus. Die tatsächlichen touristischen Entwicklungen rund um Onshore-Windparks widerlegen diese Annahme. Zudem gleicht die EnBW unvermeidbare Eingriffe in die Natur in direkter Abstimmung mit den jeweils betroffenen Gemeinden und Behörden aus – durch ökologische Maßnahmen, die zu den örtlichen Gegebenheiten passen: etwa Aufforstungen, Rekultivierungen oder neu angelegte Streuobstwiesen. Und schließlich profitieren Gemeinden über Gewerbesteuereinnahmen und die lokale Wertschöpfung, was wiederum Vieles ermöglicht, was die Attraktivität vor Ort steigert.

VorherNachher

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Vorher und nachher: Eingriffe in die Natur gleicht die EnBW zügig wieder aus – so wie hier im Windpark Bühlertann. Bereits nach wenigen Jahren ist von der ehemaligen Baustelle nicht mehr viel zu sehen, die Natur hat sich die Kran- und Lagerflächen als Grünräume zurückerobert. Nicht renaturiert bleiben bei der abgebildeten Windkraftanlage im Wald einzig der schmale Zufahrtsweg und ein Teil des Fundaments.

## Ausbauziel: 115.000 Megawatt Leistung bis 2030

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Ein entscheidender Faktor beim Ausbau von Onshore-Windkraft in Deutschland bleibt letztlich die Bereitstellung von geeigneten Flächen und die Genehmigung von einzelnen Anlagen und Windparks. Das im Sommer 2022 verabschiedete Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) 2023 sieht bis 2030 ein Ausbauziel der Onshore-Windenergie von 115.000 MW vor. Dafür, müssten ab 2025 pro Jahr Windenergieanlagen mit etwa 10.000 MW Leistung neu gebaut werden – also drei Mal mehr als in 2023 neu installiert wurden.

Die Verbände sehen beim beschleunigten Repowering von Windkraftanlagen einen wichtigen Hebel, um das Ausbauziel zu erreichen. Beim Repowering werden alte Anlagen durch moderne ersetzt, die deutlich leistungsfähiger sind. Dadurch steigt die Stromerzeugung von Windparks, ohne dass dafür weitere Windkraftanlagen installiert werden müssen. Doch bürokratische Hürden verhinderten bislang ein flächendeckendes Repowering von alten Anlagen, die nach 20 Jahren aus der EEG-Fördersystematik fallen, so der BWE. Eine „nationale Repowering-Strategie“ sei nötig, um ein schnelles und effizientes Repowering auf bereits etablierten Standorten zu ermöglichen und das energiepolitische Potenzial effizienterer Anlagen zu nutzen.

„Der Ersatz von Windenergieanlagen, die ihr Lebensende erreicht haben, durch moderne Anlagen steigert die Effizienz der Stromerzeugung, senkt die Kosten und unterstützt die Akzeptanz der Windenergie“, erklärt Bärbel Heidebroek, Präsidentin des Bundesverbands WindEnergie BWE. „Es gilt, Repoweringprojekte durch Beschleunigung in den Genehmigungsverfahren deutlich voranzubringen.“ Das Potenzial liege bei rund 13.600 Anlagen mit einer Leistung von mehr als 18.000 MW bis Ende 2028. Hier schlummere kurz- bis mittelfristig ein Repowering-Potenzial von bis zu 54.0000 MW, so Heidebroek.

Auch die EnBW erhofft sich vereinfachte Genehmigungsverfahren, um Bestandsflächen für Repowering zu erhalten. Aktuell bringt Repowering immerhin den rund dreifachen Stromertrag bei halber Anlagenzahl – ein wichtiger Beitrag zum Gelingen der Energiewende.

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