Während Windkraft an Land auf wachsenden Widerstand stößt, scheinen die Potentiale für Offshore-Windenergie unbegrenzt. Was leisten die Anlagen, wie teuer sind sie – und inwieweit beeinträchtigen sie die Schifffahrt, den Fischfang, Marine und Naturschutz? Dies beleuchtet der zweite Teil unserer Serie „Die Zukunft der Energie“

Die Energie von morgen - Folge 2: Windkraft auf See

Windkraft auf dem Meer – entscheidend für die Energiewende?

Ein Überblick über die Kosten und Nutzen von Offshore Windenergie

Windkraft ist eine der tragenden Säulen der Energiewende in Deutschland. Doch die Branche hat – insbesondere mit Blick auf Windkraft an Land („on-shore“) mit Flächenkonkurrenz, hohen Investitionskosten, der Deckelung des Ausbaus durch die Politik, Naturschutzproblemen und dem Bau anschließender Infrastruktur zu kämpfen. Umso mehr Augen richten sich auf Windkraft zur See. Ein großer Vorteil von Offshore-Windkraft ist die relativ niedrige Fluktuation in der Windmenge und damit Stromerzeugung. Zudem werden die noch kostspieligen Anlagen – etwa die Windparks alpha ventus oder Riffgat, beide vor Borkum - von Jahr zu Jahr billiger, besser und rentabler. Die ambitionierten Klimaziele Deutschlands erfordern einen drastischen Ausbau von Erneuerbaren Energien – und Offshore-Windkraft spielt dabei eine wichtige Rolle. Reibungslos wird dieser Ausbau jedoch nicht geschehen.

Wie leistungsfähig und ökonomisch eine Windkraftanlage auf See ist, hängt von vielen Faktoren ab: Je weiter draußen auf dem Meer, desto stärker und konstanter weht der Wind, wodurch deutlich mehr und vor allem gleichmäßiger Strom erzeugt werden kann als bei vergleichbaren Anlagen an Land. Jedoch gehen hiermit höhere Kosten für Montage, Netzanbindung und Wartung einher. Zudem müssen die einzelnen Teile einer Anlage gegen das Eindringen von salziger Seeluft und Wasser geschützt werden. All das treibt die Investitionskosten in die Höhe.

Um die Produktivität zu steigern, werden immer größere Turbinen gebaut. Die Montage macht einen großen Anteil der Investitionskosten aus, die durch größere Turbinen nur geringfügig steigen. Solche Turbinen steigern den Output des Windrades aufgrund der größeren Fläche beträchtlich. Jedoch müssen mit größeren Turbinen auch größere Abstände zwischen den Anlagen erfolgen – denn durch die Luftverwirbelungen einer Anlage sinkt sonst der Ertrag der angrenzenden Turbinen. Dies stellt ein großes Problem bei der Planung von Windparks dar.

Flächenkonkurrenz auch auf hoher See

Und wie sieht es mit dem Platz für Offshore-Anlagen aus, ist der im weiten Meer schier unbegrenzt? Deutschland installiert seine Offshore Anlagen vor allem in der Ausschließlichen Wirtschaftszone (AWZ). Das ist die Zone zwischen 12 und 200 Seemeilen vor dem deutschen Festland, in der der Staat exklusive wirtschaftliche Nutzungsrechte besitzt. Das Problem: Die Konkurrenz um die Flächennutzung in der AWZ steigt stark. Fischerei, Schifffahrtsverkehr, Rohstoffgewinnung, Naturschutz, Marine und Forschung konkurrieren auf hoher See mit der Windkraft. Das Resultat sind vielschichtige Interessenskonflikte.

Der Raumordnungsplan des Bundes bestimmt, welche Flächen wie genutzt werden dürfen. Auch internationale und europäische Abkommen müssen dabei berücksichtigt werden. Die neueste Raumordnung für die AWZ, die am 1. September 2021 in Kraft tritt, schafft mehr Vorranggebiete für Windkraft, viele aber nur unter Vorbehalt.

Bis 2040 soll durch das Windenergie-auf-See Gesetz die Leistung auf 40 GW erhöht werden. Seit der Reform des EEG von 2017 werden Windparks, die ab 2021 in Betrieb gehen, durch Ausschreibungen vergeben. Die Ausschreibungen sollen dazu dienen, die Ausbauziele günstiger zu erreichen (da die Investoren im Wettbewerb zueinanderstehen) und die Planung zu vereinfachen. Aus Sicht der Offshore-Branche deckelt und drosselt dies jedoch den Ausbau neuer Windparks. Dies stellt die Betreiber und Investoren vor zusätzliche Herausforderungen.

Gleichzeitig entwickeln sich die Technologien rasant weiter, sodass bei den Ausschreibungen 2017 einige Projekte den Zuschlag erhielten, die keinerlei EEG-Umlagen erhalten. Eine Studie der zwei Beratungsunternehmen Prognos & Fichtner (2013) geht davon aus, dass bis 2023 die Gesamtkosten (Stromgestehungskosten) pro Kilowattstunde um etwa ein Drittel fallen werden – teurer als Photovoltaik, aber billiger als Gas und Kohle.

Umweltschützer sehen Risiken

Kritik kommt vor allem von Umweltschützern, denn der Bau der Anlagen stellt eine Umwelt- und Lärmbelastung dar. Schweinswale etwa können vom Baulärm ertauben und verlieren die Orientierung. Vögel können in die Turbinen gelangen. Störungen durch elektromagnetische Felder der Kabel oder Austreten von geringen Mengen von Giftstoffen durch Korrosion sind möglich. Durch technische Maßnahmen können die Folgen für die Umwelt gemindert werden. Während des laufenden Betriebs der Anlagen sind die Auswirkungen auf die Umwelt - verglichen mit anderen Arten der konventionellen Energieerzeugung - gering. Im Gegensatz dazu können die Fundamente und eigens darauf aufgeschütteter Kies einigen Tierarten (wie Hummern und Muscheln) als künstliches Riff dienen. Zudem ist Fischerei in der Nähe der Anlagen nicht erlaubt, was Bestände schont. Windkraftanlagen auf dem Meer haben eine Betriebsdauer von 20 bis 25 Jahren. Da die Technologie recht neu ist, gibt es noch wenig Erfahrungen mit dem Rückbau der Anlagen.

Die Industrie sucht weitere Effizienzgewinne in neuen Verfahren, etwa der Kopplung der Turbinen mit Wellenkraftwerken, schwimmenden Windparks oder der Produktion von grünem Wasserstoff direkt in den Parks. Zu Letzterem gibt es schon konkrete Entwürfe für eine Verordnung seitens des Bundes, um die Möglichkeiten und Potentiale der Technologie zu erproben. Für die Politik wird es in der 20. Legislaturperiode eine schwierige Aufgabe sein, die Interessen der Stakeholder auszubalancieren und ein Mit- und Nebeneinander in der Nord- und Ostsee zu garantieren.