Flugraumsicherung, Abstandsregeln zu Siedlungen und auch Umwelt- und Naturschutz in die Planung von Windkraftanlagen miteinzubeziehen, ist sehr komplex. Vor allem, da die planerischen Einzelheiten auch immer von regionalen Gegebenheiten abhängig sind. Auch aus diesem Grund legt die Bundesregierung die Ziele ihres Erneuerbare-Energien-Gesetzes auf die Länder und Kommunen um.
Windkraft-Ziele in Deutschland
Denn laut diesem Gesetz soll die installierte Kapazität an Onshore-Windkraftanlagen bis 2040 auf 160 Gigawatt gesteigert werden. Für die Offshore-Windkraft sieht wiederum das Windenergie-auf-See-Gesetz eine Kapazität von 70 Gigawatt bis 2045 vor. Um diese Ziele zu erreichen, setzt sich die Bundesregierung jährliche Zwischenziele. Diese wurden in den letzten Jahren allerdings nicht erreicht – im Jahr 2023 etwa wurde das Ziel um fast ein Fünftel verfehlt.
Um den Windkraftausbau zu beschleunigen, hat die Bundesregierung mit dem Windenergieflächenbedarfsgesetze im Juli 2022 daher alle deutschen Bundesländer verpflichtet, bis 2032 jeweils zwei Prozent ihrer Flächen für Windkraftprojekte bereitzustellen. „Das Gesamtziel für Deutschland ist zwei Prozent. Wir teilen das regional fair auf, berücksichtigen dabei die Windbedingungen, den Natur- und Artenschutz und die räumlichen Ordnungen. Es bleibt Sache der Länder, zu entscheiden, wie sie ihre Flächenziele erfüllen“, kommentiert Wirtschaftsminister Robert Habeck.
Der Europäische Green Deal
Auch die Europäische Union hat sich ehrgeizige Ziele für den Klimaschutz gesetzt. Sie wollen einen Anteil erneuerbarer Energien von mindestens 42,5 Prozent bis 2030 erreichen. Deshalb soll die installierte Windkraftkapazität von 204 Gigawatt im Jahr 2022 auf über 500 Gigawatt im Jahr 2030 anwachsen. Doch hat die EU im Jahr 2023 lediglich 17 Gigawatt Windkraft gebaut – dabei hatte Großbritannien mit 15 Prozent den größten Anteil an neu gebauten Anlagen, gefolgt von Schweden mit zwölf Prozent und Deutschland mit elf Prozent. Diese Ausbauzahlen sind zwar die höchsten, die die EU jemals in einem einzigen Jahr erreicht hat, doch sie liegen trotzdem deutlich unter den jährlichen knapp 30 Gigawatt, die die EU bauen müsste, um ihre Klimaziele zu erreichen.
Deshalb wurde Ende 2023 zusätzlich der europäische Aktionsplan verabschiedet. Dieser soll eine industriefreundliche Energiewende in Europa ermöglichen, indem beispielsweise die Genehmigungsverfahren für Windräder vereinfacht und digitalisiert werden. Auch soll die Ausbildung von Windkraft-Fachkräften gefördert werden. „Wir müssen für günstige Rahmenbedingungen in allen Sektoren sorgen, damit diese wirksam zur Verwirklichung unserer ehrgeizigen Klima- und Energieziele beitragen können. Dieses Paket wird dazu beitragen, dass der europäische Windkraftsektor zu Hause wachsen kann und weltweit wettbewerbsfähig ist“, kommentiert Maroš Šefčovič, der Exekutiv-Vizepräsident für den europäischen Green Deal.
Zukünftige Innovationen: Vertikalrotoren
Um die Herausforderungen für Windenergie zu meistern, gibt es neben politischen und bürokratischen auchtechnologische Möglichkeiten. Als eine mögliche Lösung werden sogenannte Vertikalrotoren angeführt. Bei diesen Anlagen rotieren die Flügel nicht horizontal, stattdessen kreisen die Rotoren senkrecht um den Mast der Anlage. Wegen dieser Bauweise können die Rotoren Wind aus allen Windrichtungen gleichzeitig in Energie umsetzen. Außerdem erzeugen sie weniger Lärm als Horizontalrotoren. Deshalb eignen sich die vertikalen Rotoren besonders in der Nähe von Ortschaften – hier könnten sie geräuscharm und effizient die turbulenten Windverhältnisse in den Städten in Energie umsetzen.
Allerdings ist der Ertrag der vertikalen Räder etwas geringer als der horizontalen Anlagen. Doch auch dieser Effekt scheint kleiner als gedacht. Denn anders als Horizontalrotoren schwächen sich die Vertikalrotoren nicht gegenseitig ab, wenn sie nahe beieinanderstehen. Im Gegenteil: „Turbulenzphänomene sorgen für eine Zunahme der Energie“, erklären Joachim Hansen von der Oxford Brookes University in England und seine Kollegen. „Zusammen führen diese Mechanismen dazu, dass Vertikal-Windräder zusammen leistungsstärker sind als einzeln.“ Somit können die Vertikalrotoren bei ähnlichem Stromertrag insgesamt weniger Platz verbrauchen.
