Technologie – Automatisierung und Speicherung

2013 ist die Leistung der neu aufgestellten Anlagen weiter gewachsen. Bei den Herstellern verdrängen Roboter zunehmend die aufwendige und teure Handarbeit. Und mit der Wind-Wasserstoff-Technik wird schon heute ein riesiger Energiespeicher erschlossen.

Durch den deutlichen Zubau bei den Windenergieanlagen auf See ist auch die durchschnittliche Leistung der Neuanlagen erheblich gewachsen. An Land liegt sie Ende 2013 bei 2,59 Megawatt (MW). Die Anlagen erreichen inzwischen eine durchschnittliche Nabenhöhe von 117 Metern und einen Rotordurchmesser von 95 Metern.

Im Vergleich zum Vorjahr ist die Leistung damit um rund 9,3 Prozent angestiegen und haben sich die Nabenhöhe und der Durchmesser der Rotoren jeweils um 5,4 Prozent vergrößert. Dieser Ertrags­ und Leistungszuwachs macht ins­besondere Standorte im Binnenland wirt­schaftlich. Die typischen Rotordurchmesser erreichen bei Leistungen um 2,5 MW in weniger windhöffigen Gebieten inzwi­schen die 120-­Meter­-Marke. An windhöffigen Standorten kommen dagegen kleinere Rotordurchmesser mit höherer Leistung bis 6 MW zum Einsatz.

Durchschnittliche Leistung der Windräder steigt auf 2,67 Megawatt

Auf See hat sich diese Leistungsklasse fest etabliert. Bei den Projekten in der Deut­schen Bucht mit ihren großen Wassertiefen und Entfernungen zur Küste setzen die Betreiber überwiegend auf Anlagen zwi­schen 3,6 und 6 MW. Die durchschnittliche Leistung aller neuen Windräder in Deutschland steigt durch diesen Offshore­Effekt außerordentlich stark um 0,26 MW auf 2,67 MW an. Mit dem Größenwachstum on­ und offshore ist zuletzt auch der Automatisierungsgrad bei den Herstellern weiter gestiegen.

Gerade in der Rotorenfertigung, deren Kosten bis zu 20 Prozent der Investitionen einer Windenergieanlage ausmachen, sehen die Unternehmen erhebliche Kostensenkungspotenziale. Enercon, der Marktführer in Deutschland, lässt bei der Produktion der Blätter eines Rotors mit 101 Metern Durchmesser für eine 3­-MW­-Anlage bereits Teile der Glasfasermatten von Robotern verlegen. Zudem wurde das Aufbringen der Kleber auf die Glasfasermatten automatisiert.

Der spanische Anbieter Gamesa plant für eine 128­Meter­/4,5­MW­Offshore­-Anlage zukünftig eine vollständig automatisierte Fertigung. Das Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) in Bremerhaven rechnet insbesondere bei Blättern, die in hoher Stückzahl produziert werden, mit einer immer stär­keren Automatisierung der Lackierung.

Überschüssige Windenergie wird in Gas gewandelt

Damit die Windenergie in Zukunft einen noch größeren Beitrag zur vollständigen Versorgung mit Erneuerbarer Energie leis­ten kann, kommen bei immer mehr Windparks Elektrolysatoren zur Gewinnung von Methan (MH₄) oder Wasserstoff (H₂) zum Einsatz. Laut des Deutschen Vereins des Gas­ und Wasserfaches e. V. (DVGW) waren 2013 in Deutschland schon 15 Pilotanlagen im Einsatz, die größte davon mit einer Anschlussleistung von 6 MW in Werlte, Niedersachen. Ziel ist es, überschüssigen Windstrom in energiereiches Gas umzuwandeln und dieses Gas in das bestehende Erdgasnetz einzuspeisen oder direkt als Treibstoff zu nutzen. Dadurch stünde in Zukunft ein fast beliebig großer Energiespeicher zur Verfügung und die Windenergie könnte auch einen klimaneutralen Beitrag zur Wärme­ und Treibstoffversorgung leisten.

Die Power­-to­-Gas­-Anlage in Werlte wird vom Autobauer Audi betrieben. Das dort gewonnene Methan soll den jährlichen Treibstoffbedarf von 1.500 Audi Gasfahrzeugen decken. Die Autoindustrie hat derweil angekündigt, ab 2014 das Netz von Wasserstofftankstellen bundesweit auszubauen.