Faktensammlung Windkraft
Faktensammlung Windkraft

Mathematik der Windkraft

Umrechnungen


735,49875 W = 1 PS
0,735 kW = 1 PS

Kilowatt (Tausend Watt)
1 kW = 1.000 Watt

Megawatt (Millionen Watt)
1 MW = 1.000 kW

Gigawatt (Milliarden Watt)
1 GW = 1.000 MW

Terrawatt (Billionen Watt)
1 TW = 1.000 GW

Petawatt(Billiarden Watt)
1 PW = 1.000 TW

 

 

Umrechnungen
10H3  Tausend    Kilo k
10H6  Millionen  Mega M
10H9  Milliarden Giga G
10H12 Billionen  Tera T
10H15 Billiarden Peta P
10H18 Trillionen Exa  E

 

 

Beispiele für Energie in Maßeinheiten


1,5 W        Leistung des menschlichen Herzens
15 - 300 W   Leistung einer typischen Glühlampe
2 - 3,5 kW   Leistungsaufnahme einer Waschmaschine
75 kW        Leistung eines VW Golfs
1 - 3 MW     Nennleistung neuer Windenergieanlagen
8 MW         Antriebsleistung eines ICE Zugs
1 GW         typisches Kernkraftwerk

 

 

Stromerzeugung in Deutschland

 

Die Stromerzeugung in Deutschland ist rückläufig, da auch der Stromverbrauch rückläufig ist. Dieser Trend wird sich nach Aussagen der meisten Experten fortsetzen. Im Jahr 2050 wird vermutlich nur noch 50% des Stroms von 2010 benötigt(siehe auch Wirtschaftlichkeit in Fakten).

Bruttostromerzeugung in Deutschland 2010    614,5 TWh (16,9% EE Anteil)
Bruttostromerzeugung in Deutschland 2012    594,0 TWh  (23,0% EE Anteil)

Erneuerbare Energie 122 TWh
Windkraft 46,5 Twh  (ca. 23.000 Windräder)

 

 

 

Aufwand für ein Windrad


Eingriffsfläche
: 4.000 qm pro Anlage
Vollversiegelung 510 qm
Eingriffe: Zufahrtswege , Kranstellflächen, Abstandsflächen zwischen den Windrädern
Zur Stabilisierung der Statik werden pro Windrad bis zu 10.000 Tonnen Beton als Fundament benötigt.

 

 

Sichtweite von Windkraftanlagen

Das ist die größte horizontale Entfernung, bei der eine Windkraftanlage visuell wahrgenommen werden kann. Unter der Voraussetzung einer klaren Sicht ergibt sich eine Sichtweite von 50 km für eine Anlagen mit einer Höhe von 200 m.
Abhängigkeiten ergeben sich aus meteorologischen (z.B. Nebel) und geographischen (Berge) Abhängigkeiten.

Die Geometrische Beschränkung (Erdkrümmung) ergibt sich aus dem Satz des Pythagoras.
Näherungsweise kommt folgende Formel zur Anwendung.

Sichtweite  = 3,57 x Wurzel[höhe] x 1.000
Sichtweite  = 3,57 x Wurzel [200m] x 1.000
Sichtweite  = 3,57 x 14,14m x 1.000
Sichtweite  = 50 km

Die wetterabhängige Sichtweite beschränkt dies bei klarer Sicht auf 20 km.
Nur bei sehr klarer Sichtweite sieht man die Windkraftanlagen in 50 km Entfernung.
Nachts sieht man diese Anlagen aufgrund ihrer Beleuchtung ebenfalls entsprechend weit.
Bauphysikalisch ist eine Windkraftanlage mit einer Höhe von 200 m auch in einer Entfernung von 20 km optisch wahrnehmbar.

 

 


Schäden durch das Projekt: 4.500 Windräder in Hessen


Eingriffsfläche:
4.000 qm * 4.500 = 18.000.000 qm

Vollversiegelung:  
510 qm * 4.500 = 2.295.000 qm

Beton:
10.000 Tonnen * 4.500 = 45.000.000 Tonnen


Vogelschlag:
100 Fledermäuse jährlich pro Windrad => 450.000 Fledermäuse pro Jahr
5 -10 Vögel jährlich pro Windrad =>
22.500 - 45.000 Vögel pro Jahr

Rotorendurchmesser:
Bei einem Durchmesser eines Windrades von 72 m (110m) werden 4.000 (10.000) Quadratmeter überstrichen und zur tödlichen, senkrecht stehenden Sperrzone im Luftraum.

Anmerkung:
Scheuchwirkung und Entwertung des Lebensraum für Tiere lässt sich so nicht in Zahlen fassen.

 

4.500 Windräder für Hessen


Stromerzeugung für ein Windrad:
1 Jahr hat 8640 Stunden.
Durchschnittliche Auslastung eines Windrads schwankt über die Zeit nicht unerheblich und betrug für die Jahre 2010 - 2011:
2010 = 15,9%
2011 = 19,2%

Die installierte durchschnittliche Nennleistung beträgt 1,3 MW.

Stromerzeugung bei einem Windrad (statistisch, durchschnittlich)
1,3 MW  * 8.640 h * (0,159 + 0,192) / 2 = 1971,2 MWh = 1,97 GWh
Dieser Strom reicht für etwa 500 Haushalte (a 4.000 KWh)
(1.971.200 kWh / 4.000 kWh = 492 Haushalte)

Stromerzeugung für 4.500 Windräder
4.500 * 1,3 MW  * 8.640 h * (0,159 + 0,192) / 2 = 8.865 GWh = 8,86 TWh

 

Fazit:
4.500 Windräder können etwa 1,5% des Strombedarfs in Deutschland decken.
Dafür müssen aber jährlich etwa 450.000 Fledermäuse und  22.500 - 45.000 Vögel ihr Leben lassen. Scheuchwirkung und Entwertung des Lebensraums sind zu beachten. Dafür werden gigantische Mengen an Beton, Stahl und Bodenflächen benötigt.

Man muss kein Experte sein, um zu erkennen, dass dies nicht besonders intelligent ist und auch nicht das geringste mit einer sinnvollen Energiewende zu tun hat.

Quellen

http://de.wikipedia.org/wiki/Windenergie

Beton_für_Windräder

http://de.wikipedia.org/wiki/Sichtweite

Fledermäuse und Windräder

100000-vögel-sterben-im-jahr

 


Zugebaute Flächen in Deutschland

Die Siedlungs- und Verkehrsfläche in Deutschland hat in den vergangenen Jahren weiter zugenommen, heißt es in der offiziellen Statistik. Damit waren zum Stichtag am 31. Dezember 2009 rund 47.400 Quadratkilometer der Landesfläche verbaut.
Das sind 13,3 Prozent. Täglich kamen zwischen 2006 und 2009 94 Hektar Siedlungs- und Verkehrsfläche hinzu.
Grünanlagen und Sportflächen gehören statistisch zu den Siedlungs- und Verkehrsflächen und haben mit 39 Hektar (von den 94 Hektar) täglich  erheblich zur Steigerung beigetragen.
Die Statistikbehörde Eurostat hat für das Jahr 2009 ermittelt, dass 7% der Gesamtfläche Deutschlands bebaut sind. 34 Prozent sind mit Wald bedeckt, 33 Prozent mit Acker- und 23 Prozent mit Grünflächen. Gewässer und Feuchtgebiete machten 2,0 Prozent aus.


Wenn 2% der Fläche mit Windkraftanlagen zugebaut werden sollen, erhöht sich der Anteil der bebauten Fläche auf 9%, was einer Zuwachsrate von ca. 30% entspricht.

Artikel>>

 

 

 

Windkraftanlagen im Vergleich zu Konventionellen

750 WEA zu 3 MW Nennleistung-> 2.250 MW
Der Ertrag ist äquivalent 20% Jahresvolllaststunden (onshore)

Das entspricht 450 MW im Dauerbetrieb.

 

Ein konventioneller thermischer Kraftwerksblock hat eine Nennleistung von 400 bis 600 MW, bei ca. 90% Auslastung pro Jahr.

 

Fazit:

Man benötigt etwa 750 Windkraftanlagen, um einen konventionellen thermischen Kraftwerksblock zu ersetzen.

 

Studie>>

 

 

 

Wie viele Windräder werden benötigt, um den Strombedarf zu decken?

Strombedarf in Deutschland
Der tägliche Spitzenstrombedarf in Deutschland liegt bei ca. 60.000 - 80.000 MW (DENA).
Dieser Spitzenbedarf muss abgedeckt werden können, damit es zu keinem Stromausfall kommt. Herr Dr. Ing. Detlef Ahlborn hat ausgerechnet, wie viele Windkrafträder nötig sind, um die Stromversorgung diesbezüglich übernehmen zu können.

Windkraft und Strombedarf
Der Spitzenbedarf von 60.000 - 80.000 MW fällt nicht kontinuierlich an.
Dr.-Ing. Detlef Ahlborn geht in seiner Betrachtung lediglich von einer Abdeckung bis 20.000 MW aus.
Herr Ahlborn rechnet vor, dass ca. 80.000 WKA nötig sind, um eine Leistung von 20.000 MW durch WKA zu gewährleisten. Er geht davon aus, dass die zukünftige Speichertechnologie Power-to-Gas bereits realisiert ist und die WKA-Anlagen eine Nennleistung von 3 MW haben.


Leistung Windkraft
Da WKA in Deutschland durchschnittlich nur zu 16% ihrer Nennleistung Strom erzeugen, muss eine Nennleistung von ca. 120.000 MW zur Verfügung gestellt werden.

P=20.000 * 100 / 16

Power-to-Gas
Bei der Umwandlung in Power-to-Gas entsteht ein Wirkungsgrad von ca. 50%
120.000MW x100/50 => 240.000 MW

Anzahl der WKA
Um eine Leistung von 240.000 MW zur Verfügung zu stellen, werden 80.000 WKA benötigt.




Fazit
Auch wenn die Zukunftstechnologie Power-to-Gas realisiert sein sollte, sind 80.000 WKA nötig, um ca. 20 - 35% des Strombedarfs zu decken.
Wenn der gesamte Strombedarf durch WKA gedeckt werden soll, so sind mind. 240.000 Windkraftanlagen nötig.

Der Strompreis als Umlageverfahren für die Kosten zur Realisierung der Power-to-Gas Technologien und die EEG-Umlagen würden nicht mehr bezahlbar sein.


Quelle:
Verfügbarkeit und Wirtschaftlichkeit von Windkraft
WEA-Technik-Herleshausen

Wie viele Windräder braucht das Land?
Dreisatz.pdf

DENA: Trendstudie Strombedarf
trendstudie_strom_2022_-_dena-berichtste[...]
PDF-Dokument [2.6 MB]

Die Anzahl der Windräder

 

In einem Bericht der Iserlohner Zeitung äußert sich der ehemaligen Professor der Universität Bielefeld, Herrn Dr. Kurt Gehlert.

Dr. Kurt Gehlert ist sicher, dass die Energiewende bereits gescheitert ist.

Er rechnet vor, wie viele Windräder nötig sind, um 50% des Stroms zu erzeugen:


 

Eine kleine Rechnung dazu ist schnell gemacht: Zum Ende des Jahres 2014 liefen in Deutschland fast genau 25 000 Windräder, die 8 Prozent der Jahres-Strommenge lieferten. Bei komplett ausgebauter Infrastruktur für das power-to-gas-to-power-System würden nur 24 Prozent der Strommenge von zusätzlichen 200 000 gleichartigen Windrädern geliefert werden können. Allerdings existieren bisher die zusätzlich benötigten Hauptgasleitungen, Gasspeicher und Gaskraftwerke nicht. Diese Investitionen kämen zu den 200 000 Windrädern hinzu.

Diese riesige Anzahl kommt wegen des geringen Wirkungsgrades von 25 Prozent bei power-to-gas-to-power und wegen der 2/3 der Zeit stillstehenden Windräder zu Stande.

Nur 24 Prozent des Stromverbrauchs würden so abgedeckt? Sollten es nicht eher 50 Prozent sein?

In Ordnung. Die erweiterte Rechnung auf 50 Prozent Dauerstrom aus Windkraft ergibt die Anzahl von etwa 470 000 deutschen Windrädern. Die Zahl ist schwer vorstellbar. Deutschland bedeckt eine Fläche von etwa 360 000 Quadratkilometern.

Dann hätte jedes der 470 000 Windräder durchschnittlich 0,76 Quadratkilometer zur Verfügung. Im Stadtgebiet von Iserlohn mit 125,5 Quadratkilometern Fläche würden 165 Windräder stehen.


Zitat: https://www.facebook.com/photo.php?fbid=897225570339464&set=gm.876426125752255&type=1&theater


 

Die Einheit der kleinen Münze

 

Winkraft macht momentan lediglich 1,2 Prozent an der Energieerzeugung aus.
Eine einzige Windkraftanlage beliefert nach Angaben der Windkraft-Lobby mehr als tausend Haushalte mit Strom. Wenn heute bereits mehr als 20.000 installierten Windräder vorhanden sind, dann sollten demnach bald mehr als 20 Millionen Haushalte in Deutschland versorgt werden, so die Überlegung.
Ist damit die Energiewende nicht schon fast geschafft, könnte man sich verwundert fragen.
Der Punkt ist: Selbst wenn alle Haushalte in Deutschland ihren Strom aus Windkraft bezögen, so wären erst 3,6 Prozent der Energiewende geschafft. 

Erklärung:

Der Stromverbrauch der privaten Haushalte macht 26 Prozent des gesamten Stromverbrauchs aus.
Der gesamte Stromverbrauch stellt etwa 14 Prozent des gesamten Energieverbrauchs dar.
26 Prozent von 14 Prozent sind eben nur 3,6 Prozent. Der Beitrag der Windkraft zur Energiewende sieht nur so groß aus, da er in Einheiten der kleinen Münze Haushaltsstrom angegeben wird.
Ein Viertel unseres Stromes wird aus erneuerbaren Quellen gewonnen. Die Windenergie trägt 8,6 Prozent zur Stromerzeugung bei, und 14 Prozent davon ergibt wieder den genannten 1,2-Prozent-Anteil der Windenergie an der Gesamtenergie. 



 

Trend in Haushalten bezüglich Heizöl, Gas und Co.

 

Auf der gat2015 informierte der Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEV), 49,6% aller neu genehmigter Wohnungen mit Gas beheizt werden. Wärmepumpen haben einen Anteil von 20,4%. Ölheizungen kommen bei Neubauten nur noch auf einen Anteil von 0,6%. Im Bestand aller rund 41 Millionen Wohnungen in Deutschland haben Ölheizungen noch noch einen Anteil von knapp 27%, Gas liegt bei gut 49% und Fernwärme bei 13,5%.
 

Naturschutz

Gesellschaft zur Erhaltung der Eulen e.V.

Die Gesellschaft zur Erhaltung der Eulen e. V. (EGE) ist eine Organisation, die sich dem Naturschutz verschrieben hat und sich speziell für den Erhalt der Eulen und deren Lebensraum einsetzt.

Wattenrat

Der Wattenrat versteht sich als unabhängiger Naturschutz für die Küste und das Land. Dies ist eine sehr informative HP mit zahlreichen konkreten Themen bezüglich Naturschutz.
www.wattenrat.de

Rechtsanwalt
Prof. Dr. Elicker

Hr.Prof. Dr. Elicker verfügt über sehr viel Erfahrung und ein starkes Expertenteam 

http://www.windkraft-anwalt.de/

 

 

Rechtsanwältin

Renate Lorenz
Für alle Fragen rund um Windkraftanlagen
Hanau, Körnerstr.
Tel.: 06181/75198
Mobil: 0179-2059010


 

Rechtsanwalt
Moeller-Meinecke

Ein engagierter und kompetenter Anwalt für unsere Umwelt  

http://www.moeller-meinecke.de/

Komitee gegen Vogelmord e.V.

Windkraft und Vogelschutz

Arbeitskreis Göttinger Ornithologen

 

Der Arbeitskreis betreibt mit zeitgemäßen Methoden moderne, sachkundige und praxisbezogene Avifaunistik.

AGO