Windenergie schädlicher und teurer als Energie aus Kohlenwasserstoffen

Windparks „machen alles kaputt. Sie sind furchtbar und die teuerste Energie, die es gibt. Sie ruinieren die Umwelt. Sie töten die Vögel. Sie töten die Wale“, sagte Präsident Trump bei einer Kundgebung am 11. Mai in Wildwood, New Jersey. „Wir werden dafür sorgen, dass das vom ersten Tag an aufhört. Ich werde es in einer Executive Order niederschreiben.“

Trump fasst richtig zusammen was der Status der Windenergie ist. Wissenschaftlich aufbereitet finden sich die Nachteile von Windenergie in einer 2022 im Journal of Sustainale Development erschienenen Studie vom Wallace Manheimer.

Der Bau der für alternative Energiesysteme (z. B. Solar-, Wind- und geothermische Energie) erforderlichen Infrastruktur erfordert mehr als die vierfache Menge an Materialien (z. B. Stahl, Glas, Kupfer, Zement/Beton, Aluminium, Eisen, Blei, Kunststoff und Silizium) als konventionelle Energiesysteme (Kohle, Erdgas und Kernkraft). Im Vergleich zu Kohle- oder Gaskraftwerken ist der Flächenbedarf für Solar- und Windenergiesysteme etwa 33 bzw. 179 Mal höher. Diese hohen Material- und Flächenkosten erhöhen die Energiekosten.

Während ihres Betriebs töten Solar- und Windkraftanlagen Vögel, wobei letztere auch für Fledermäuse tödlich sind, und sie haben sich als unzuverlässig erwiesen.

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Zuverlässigkeitsprobleme, die durch eine übermäßige Abhängigkeit von Wind- und Solarenergie verursacht werden, sind in zahlreichen Regionen der Welt aufgetreten. Kalifornien zum Beispiel hat auf Solarenergie umgestellt, alle Kohlekraftwerke bis auf eines und alle Kernkraftwerke bis auf eines stillgelegt und die Nutzung von Gaskraftwerken auf ein Minimum reduziert. Infolgedessen kam es während einer Hitzewelle im Sommer 2020 zu Stromausfällen in diesem Bundesstaat.

In ähnlicher Weise investierte Texas stark in Wind- und Solarenergie, um dann während eines Wintersturms im Februar 2021 kläglich zu versagen. Eingefrorene Windturbinen und schneebedeckte Solarpaneele sorgten dafür, dass weite Teile von Texas für lange Zeit ohne Strom waren, was zum Tod von mehr als 200 Menschen und zu wirtschaftlichen Verlusten in Milliardenhöhe führte. Im darauf folgenden Juli mussten Erdgaskraftwerke während einer Hitzewelle den Ausfall von Wind- und Solarenergieanlagen kompensieren.

Im Winter 2020-21 machte Deutschland eine ähnliche Erfahrung wie Texas, als Wind- und Solarenergie den Auswirkungen von Kälte und Schnee zum Opfer fielen. Seit das Land um das Jahr 2000 herum auf Wind- und Solarenergie umgestellt hat, hat sich der Strompreis in Deutschland mehr als verdreifacht.

Kurz gesagt: Wind- und Solarenergiesysteme sind weder billig noch zuverlässig oder umweltfreundlich.

Nennleistung versus Durchschnittsleistung

Zunächst geht es um die Frage, was man an an Energielieferung von Windanlagen erwarten kann. Die meisten Berichte von Freunden der Grünen Energiewende geben bei Solar- und Windkraftanlagen die „Typenschild“-Leistung an. Das ist die maximale Leistung, die das Gerät erzeugt, wenn die Bedingungen genau richtig sind. Aber die Bedingungen sind selten genau richtig. Die Nennleistung ist nicht wichtig, sondern die Durchschnittsleistung.

Eine Windturbine kann 2 Megawatt (MW) erzeugen, wenn der Wind mit der richtigen Geschwindigkeit aus der richtigen Richtung weht, aber vielleicht nur 500 Kilowatt (kW) im Durchschnitt über alle Bedingungen. In den meisten konventionellen Kraftwerken, ob Kohle-, Gas- oder Kernkraftwerke, entspricht dagegen die Durchschnittsleistung fast der Spitzenleistung.

Was ist mit Windenergie zu erreichen? Nur etwa 1-2% der auf der Erde auftreffenden Sonnenenergie wird in Windkraft umgewandelt. Gehen wir großzügig von 2 % aus und berücksichtigen wir die Betz-Grenze [Betz] für den maximalen Wirkungsgrad der Umwandlung von Windkraft in mechanische Energie von 60 %, so nehmen wir einen Wirkungsgrad von 50 % an. Ein Windpark mit einer durchschnittlichen Leistung von 1 GW würde also mindestens 500 km2 abdecken.

Im Gegensatz zu einem Solarpark könnte dieses Land für einige andere Zwecke genutzt werden, aber nicht für viele. Es könnte als Weideland genutzt werden, vielleicht auch für den Anbau von Feldfrüchten, die kein großes menschliches Eingreifen erfordern, aber es ist für menschliche Besiedlung ungeeignet. Wobei auch das eher fraglich ist, denn kleine Absplitterungen von den Schaufeln verunreinigen mit der Zeit den Boden.

Der Lärm wäre enorm, und im Winter würden in den kalten Regionen des Landes große Eisbrocken, die Hunderte von Kilogramm wiegen, von den Turbinenschaufeln abfallen und jeden töten, der von ihnen getroffen wird.

Laut Manheimer betragen die Kosten für eine Turbine in der Regel ~$2/Watt Nennleistung bzw. ~$8/Watt Durchschnittsleistung. Wenn man von 4 MW-Nennleistungsturbinen ausgeht, die etwa 170 m hoch sind, benötigt ein durchschnittliches 1-GW-Kraftwerk ~1000 Turbinen zu Kosten von ~8 Mrd. $. Dabei sind die Kosten für die Installation noch nicht berücksichtigt, die ebenfalls nicht eben Gering sind. Und wie viel kosten 500 km2 zusammenhängendes Land in Europa?

Der Bedarf an Reservestrom

Zur Bereitstellung von Reservestrom wird von einer Revolution in der Batterietechnologie gesprochen, aber das scheint weit hergeholt. Die Lithium-Ionen-Batterie des Tesla-Autos speichert etwa 100 Kilowattstunden. In Deutschland wurden laut Bundesnetzagentur im Jahr 2022 etwa 484 Milliarden kWh an Strom verbraucht, was einer durchschnittlichen Leistung von etwa 55 GW entspricht. Wäre alles auf Solar- und Windenergie – die „Erneuerbaren“ –umgestellt, so würde man pro Tag Windstille im Winter bei Nebel (keine Solarenergie) 1,32 Milliarden kWh Speicherkapzität benötigen, oder etwa 13,2 Millionen Tesla Batterien.

Eine Tesla-Batterie kostet derzeit etwa 10.00 Euro. Selbst bei einem Millionenkauf gehen die Kosten wohl kaum unter 5000 Euro, wir reden also von Zig Milliarden an Kosten für die Reservekapazität an Strom. Solche Wetterverhältnisse hatten wir aber im letzten Winter mehrere Tage lang, es müsste also Vorsorge für 5 bis 7 Tage getroffen werden, was die Kosten auf Hunderte Milliarden steigert. Und da Wärmepunpen und generell Heizung just im Winter besonders viel Strom benötigen, steigen die Kosten für die Reserverkapzität sogar in den Bereich von Billionen Euro.

Sicherheitsprobleme

Hinzu kommt das Sicherheitsproblem, dass so viel chemische und elektrische Energie an einem Ort gespeichert wird, insbesondere bei einer Batterie wie der Lithium-Ionen-Batterie von Tesla, bei der bekanntermaßen Brandgefahr besteht, selbst wenn die Batterie keinen Strom liefert.

Die Gefahr, die mit der Speicherung in Lithium-Ionen-Batterien verbunden ist, ist einzigartig. Die Batterien sind bekanntermaßen brandgefährlich, auch wenn sie keinen Strom liefern. Und sie lassen sich nur durch kompletten Entzug von Sauerstoff löschen, was bei den benötigten riesigen Batteriefarmen unmöglich ist. Die Brandschutzmaßnahmen wären daher extrem aufwändig und würden noch dazu enorm viel Platz beanspruchen.

Die Kosten für gelieferte Energie

Es wird oft behauptet, dass Sonnen- und Windenergie immer billiger wird, und zwar oft viel billiger als Strom aus Kohle, Gas, Öl oder Kernkraft. Zwar fallen hier keine Brennstoffkosten an, doch sind die Material- und Arbeitskosten im Vergleich zu den Kosten für konventionelle Energie enorm. Dazu kommen die enormen Kosten der Backup-Systeme.

Daher gibt es enorme wissenschaftliche, technische, wirtschaftliche und ökologische Hindernisse, die in der Realität kaum zu überwinden sind [Sellenberger 2020, Mills 2019].

Trotz aller Behauptungen, dass Solar- und Windenergie günstig sind, stellt sich die Frage, wie die Stromkosten in Deutschland und Frankreich im Vergleich dazu aussehen. Diese Frage ist einfach und unumstritten. Da das Ziel der Energiewende darin besteht, den CO 2 -Ausstoß in die Atmosphäre zu verringern, stellt sich die Frage, wie gut Deutschland und Frankreich abschneiden. Auch diese Frage ist einfach und unumstritten.

Abbildung 9 zeigt ein Diagramm des Preises für eine Kilowattstunde elektrischer Energie in Deutschland, Frankreich und den Vereinigten Staaten in Euro-Cent von 1980 bis etwa 2020 [Subventionierte Windkraft, Manheimer 2018 und andere Quellen].

In der Grafik sind auch die Pro-Kopf-CO2-Emissionen in die Atmosphäre in Tonnen pro Jahr dargestellt [Kumulative Effekte, Manheimer 2018 und andere Quellen].

Abbildung 9. Darstellung der Kosten für eine Kilowattstunde elektrischer Energie in Eurocent in Frankreich, Deutschland und den USA (durchgezogen) und der CO 2 -Emissionen in die Atmosphäre in Tonnen pro Kopf und Jahr

Die Grafik zeigt, dass die deutsche Energiewende zumindest bis jetzt, nach ~20 Jahren, in beiden Punkten gescheitert ist. Sie hat den Strompreis nicht gesenkt, sondern stark verteuert. Sie hat den Pro-Kopf-Ausstoß von CO2 in die Atmosphäre in Deutschland im Vergleich zu Frankreich oder sogar zu den Vereinigten Staaten nicht verringert.

Das Ende des Lebenszyklus

Es gibt zusätzliche Kosten und Umweltschäden durch Solar- und Windenergie, die bisher kaum in Erscheinung getreten sind. Die Lebensdauer von Solarzellen und Windturbinen beträgt nämlich nur etwa 25 Jahre. Da die meisten Solarmodule und Windturbinen jünger sind als diese Zeitspanne, haben wir nur eine Ahnung von dem Problem, das sich schnell nähert.

Bei Windturbinen gibt es ein zweifaches Problem. Da die Rotorblätter aus Glasfaser bestehen und nur etwa 10 Jahre halten, haben wir hier bereits umfangreiche Erfahrungen gesammelt. Diese Flügel sind riesig und ihre Verschiffung und Entsorgung ist sehr kostspielig, aber eine Deponie ist eine vernünftige Option, wenn sie groß genug ist. Wenn sie erst einmal vergraben sind, schaden sie der lokalen Umwelt nur wenig oder gar nicht. Es gibt nur wenige Deponien, die diese Klingen aufnehmen können. Eine befindet sich in der Nähe von Casper, Wyoming. Das Bild oben zeigt ein Foto von einem Teil dieser Deponie mit Fragmenten von Windturbinenflügeln an ihrer endgültigen Ruhestätte. Das kleine Objekt oben rechts ist eine Planierraupe, die von einem Deponiearbeiter gefahren wird.

Die Schwierigkeit, die Flügel zu entsorgen, verblasst im Vergleich zur Entsorgung der Türme, die etwa 25 Jahre halten. Die Unternehmen müssen in der Regel zu Beginn die Kosten für die Stilllegung aufbringen. Die Kosten belaufen sich laut Manheimer auf 100.000 Dollar, was für die Demontage eines Stahlturms in der Höhe von 170 Metern unglaublich billig klingt. Tatsächlich schätzt die Washington Times, dass eine bessere Kostenschätzung bei 500.000 $ liegt

Die Alternative wäre, sich einfach aus dem Staub zu machen und sie jemandem anderen zu überlassen, der sich darum kümmert. Vielleicht denken die Windkraftbetreiber, dass die ordnungsgemäße Demontage alternder Turbinen „nicht ihre Sache“ ist. Sie sind zu sehr damit beschäftigt, die Welt zu retten.

In Anbetracht des enormen Flächen- und Materialbedarfs schaden Solar- und Windkraftanlagen schon bei ihrer Entstehung der Umwelt insgesamt sehr. Wenn sie sterben, sind sie noch schädlicher. Dann bilden sie mit ziemlicher Sicherheit eine größere Umweltkrise als jede andere Energiequelle.

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