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VERNUNFTKRAFT - BW Die Petition ist beendet

Faktencheck

Was leistet die “Säule der Energiewende” Windkraft wirklich?

Die Anstrengungen zur Erreichung des fiktiven Ziels einer Energiewende sind in vollem Gange. Die bisherigen Kosten seit der  Einführung des Erneuerbaren Energie-Gesetzes in 2000 belaufen sich auf rund 170 Mrd. Euro. Der Kostenrahmen des Projektes  wird sich schwer beziffern lassen. Bezieht man den Netzausbau, den Speicherbedarf, die zusätzlich benötigten steuerbaren  Kraftwerke und den Steuerbedarf der Netze mit ein, schätzen unabhängige Fachleute den Aufwand incl. dem Abbau von  Kraftwerken und den notwendigen Aufwendungen für die E-Mobilität auf bis zu 5 Billionen Euro. Die “Welt” titelte schon in 2012 “Der  BDI hält die Energiewende für ruinös”.  Angesichts dieser Kostenlawine ist es an der Zeit, zu analysieren, was es uns bisher gebracht hat. Daraus lässt sich ableiten, dass  der Umstieg der Energiegewinnung von der unbelebten Natur zur Energiegewinnung aus der lebendigen Natur unsinnig ist. Wie wir  zeigen werden, müssen immer im Hintergrund konventionelle Kraftwerke mitlaufen, um den Zusammenbruch des Stromnetzes zu  verhindern.  Betrachtet wird zunächst einmal die von der Energiewirtschaft und der Politik so favorisierte “Säule der Energiewende” - die  Windkraft. Hierzu hat der Verein Mensch Natur die Einspeisezahlen der Netzbetreiber und Energiewirtschaft herangezogen und  ausgewertet. Die hier gezeigten Grafiken stellen dabei auch die Energiewende auf den Prüfstand.  Nachfolgend wird an Beispielgrafiken erklärt, wie diese zu lesen sind. Anschließend stellen wir die Grafiken für eigene Analysen zur  Verfügung. 

Einführung: Bedeutung der Diagramme und wie man sie liest.

1. Vergleich Leistungsverlauf Windleistung gegen Strombedarf 

Als Beispiel betrachten wir den Monat August im Jahre 2018. In dieser ersten Grafik vergleichen wir die Leistung, die von  Windkraftanlagen auf Grund der gegebenen Windverhältnisse bereitgestellt wurde (Leistungsverlauf) mit der in dieser Zeit  benötigten gesamten Leistung (Lastanforderung) in Baden-Württemberg. 
Auf der linken Seite sind die Leistungswerte aufgetragen von 0 bis 12000 MW. Unten sind von links nach rechts die Tage des  jeweiligen Monats dargestellt. Das zugehörige grüne Raster geht von 0:00 Uhr am jeweiligen Tag bis 24:00 Uhr.  Die obere, lila Kurve stellt die Leistung in MW dar, die im August von den Verbrauchern aus Industrie, Handwerk, Handel und  Gewerbe, aber auch privat im Bereich von TransnetBW benötigt wurde. Deutlich sind die Schwankungen im Tagesverlauf, aber auch  über die Wochentage hinweg zu sehen. Die Wochenenden treten als tiefe Täler deutlich hervor. Hier wurde am wenigsten Strom  benötigt. Die Spanne reicht von 3200 MW bis 9400 MW.  Die untere grüne Kurve beschreibt die zur Verfügung gestellte Leistung aus Windkraftanlagen in MW. Da der Netzbetreiber  TransnetBW hauptsächlich Baden-Württemberg (BW) bedient, zeigt diese Grafik sehr gut den geringen Beitrag der  Windeinspeisung gegenüber dem Strombedarf in BW.  Noch ist das Ergebnis nicht spektakulär. Der August ist in der Regel einer der windschwachen Sommermonate. Dennoch zeigt der  Verlauf der Einspeisekurve bereits die Unregelmäßigkeit der Windstromerzeugung. Auch folgt sie nicht der Kurve der  Stromnachfrage. Im Gegenteil, es gibt nur wenige steile Spitzen, während öfter die Nulllinie erreicht wird. Niedrige Leistungen  kommen häufig vor, hohe Leistungen selten.  Spektakulär wird die Kurve, wenn man weiß, dass zu diesem Zeitpunkt eine installierte Leistung an Windkraftanlagen von über 1400  MW in BW vorhanden ist. Diese kann jedoch wetterbedingt nicht annähernd voll genutzt werden. Die Maschinen stehen häufig still  und benötigen selbst Strom aus dem Netz für die Steuerung und Überwachung der Anlage.  Im Mittel liegt der Leistungsbedarf für unseren Strombedarf im August im Bereich von TransnetBW bei 6303 MW, gezeigt durch die  dunkelrote Linie oben. Die mittlere Windstromerzeugung liegt hier bei 176,8 MW (grüne querverlaufende Linie unten). Somit  mussten im Mittel tagtäglich die Leistung von 6126,2 MW oder 97% aus anderen Quellen kommen. Nur 3% lieferte der Wind. Und  dies nicht mal regelmäßig. Die Windstromeinspeisung lag bei durchschnittlich 12% von dem, was die Maschinen mit ihrer installierten Leistung erreichen  könnten. Und dies nur zufällig, wetterbedingt eben.   Fazit: Die in BW installierten ca. 700 Windkraftwerke tragen nahezu nichts zur Stromversorgung, geschweige denn zur Versorgungssicherheit bei.

2. Häufigkeitsverteilung der Leistung 

Betrachtet man, in welcher Zeit welche Leistung geliefert wurde kommt man zu folgendem Schaubild: 
Hierzu sortiert man die Einspeiseleistung der Maschinen vom Kleinstwert zum Größtwert und fasst sie in Bereiche zusammen (hier  25 MW-Stufen). Dann summiert man die Zeiträume, in denen die Leistung eines Bereichs eingespeist wurde. Die Werte und  Zeiträume können aus den öffentlichen Bewegungsdaten der Einspeisemenge entnommen werden. Die Netzbetreiber sind rechtlich  verpflichtet, die Daten zu veröffentlichen.  Links sind die Anzahl der Stunden aufgetragen. Für dieses Diagramm (Abbildung 2) von Null bis 120. Auf der unteren Achse sind  die Leistungsmengen aufgetragen, von Null MW bis zum grauen Balken, der die installierte Leistung an Windgeneratoren zeigt. Das  Raster gliedert die 25 MW-Stufen.  Schon hier wird das Dilemma der Windstromeinspeisung deutlich. Wir haben viele Stunden im unteren Leistungsbereich. Die Kurve  nimmt sogar exponentiell ab, d.h. sie fällt im unteren Leistungsbereich steil ab und im oberen Leistungsbereich nähert sie sich  asymptotisch gegen Null Stunden. Die Nennleistung wird nur sehr selten für sehr kurze Zeit erreicht. Es ist ein Abbild unseres  Wetters, bzw. der Windsituation. Häufig schwache bis gemäßigte Winde und selten genung Wind oder Sturm um Drachen fliegen  zu lassen, geschweige denn Windkraftanlagen zur Höchstleistung zu bringen.  Am Beispiel im windschwachen August analysiert, zeigt sich die Grafik über das Jahr 2017 nicht besser: 
Fazit: Die Häufigkeitsverteilung zeigt deutlich, dass (sehr) geringe Leistungen der Standardzustand in BW ist. 

3. Analyse der Leistungsverteilung von Windenergie zur installierten Leistung 

In diesem Schaubild wird die Komplexität der Auswertung sichtbar. Es vereint die Mittelwerte, den Leistungsverlauf und die  Häufigkeitsverteilung aller Windkraftwerke im Netz von Transnet BW. Links ist aufsteigend von 0 bis 1500 MW die Leistung  aufgetragen. In der x-Achse sind die 31 Tage im August gezeigt. Das Raster entspricht einem Tag von 0:00 Uhr bis 24:00 Uhr.  Der dunkle Querbalken bei 1400 MW ist die Installierte Leistung, die Nennleistung, wenn alle Maschinen Volllast laufen würden. Die  heftig springende rote Kurve ist die Ist-Einspeisung der Maschinen, die Ist-Leistung. Aus dem Durchschnitt der Ist-Leistung errechnet  sich der Mittelwert der Leistung. Dies ist der dunkle Querstrich bei 176,8 MW. Im Monatsmittel haben somit Kraftwerke, die technisch  über 1400 MW leisten könnten nur schlappe 176,8 MW Strom geliefert. 
Die lila strichpunktierte Linie zeigt die Höhe der Versorgungslücke an. Diese stellt die Differenz des Mittelwertes der Leistung zur  installierten Leistung dar. Die Versorgungslücke beträgt im Mittel somit ca. 1250 MW. Interessant dabei ist der zeitliche Median des Monats. Der Median gibt die Mitte aller viertelstündlichen Messwerte an, wenn man sie  vom Kleinstwert zum Größtwert hin aneinander reiht. Die Mitte wird nach 15 ½ Tagen um 12:00 Uhr durch die rötliche senkrechte  Mittellinie am 16. Tag dargestellt. An diesem Zeitpunkt waren die Hälfte aller Messwerte der Leistung niedriger als 122 MW, die  andere Hälfte des Monats war die Leistung höher als 122 MW.  Erste einfache Schlufolgerung: einen halben Monat lang lag die Leistung aller WKA in BW bei weniger als 141 MW, also weniger als  10 % der installierten Leistung der Windkraftanlagen. Erst in der zweiten Monatshälfte war die erbrachte Leistung größer.  Welche Leistung nach welcher Zeit erbracht wurde zeigt die blaue, von links unten nach rechts oben ansteigende türkisfarbene Linie:  sie zeigt an, wie viel Zeit vergangen ist, bis eine bestimmte Leistungsschwelle erreicht bzw. überschritten wurde. Sie stellt damit eine  andere Art der zeitlichen Häufigkeitsverteilung der erbrachten Leistung dar.  Beispiel: Wenn wir nun annehmen, wir benötigen eine Leistung von 500 MW, dann können wir im Diagramm sagen, in welchem Zeitraum  diese Leistung im Monat auftritt. Die blaue Kurve schneidet die 500 MW bei 29,5 Tage. Somit wissen wir, dass diese Leistung in 29,5  Tage vom Monat nicht aufgetreten ist. Nur an eineinhalb Tagen im August wurde die Leistung erreicht bzw. überschritten.  Allerdings die Krux an der Sache: Wir wissen nicht wann wir mit der Leistung rechnen können. Sie ist wetterabhängig und der  Zeitraum ist über den ganzen Monat verteilt.  Fazit: Bei einer installierten Leistung von über 1400 MW, die bei einem  konventionellen regelbaren Kraftwerk stündlich  abgerufen werden könnte, bleiben für den Monat August im Mittel nur lächerliche 122 MW aus der Windausbeute übrig.  Die volatile Leistungsverteilung erzeugt somit enorme Lücken. 

4. Häufigkeitsverteilung über die monatliche Gesamtstunden mit verfügbaren Leistungsstufen in Stunden 

An dieser Grafik lässt sich zeigen, dass trotz modernster Verfahren zur Wettervorhersage eine gezielte Planung der Windstrom-  erzeugung nicht möglich ist. Die Abweichungen schwanken nicht selten über +/- 200 MW, in der Spitze sogar von -450 MW zu +200  MW. Dies sind Leistungsschwankungen in der Größenordnung von einem Kraftwerk, wie dem Heizkraftwerk Nord in München, das  bis 411 MW elektrische Leistung und zusätzlich 900 MW thermische Leistung für ein Fernwärmenetz bereitstellt, oder dem  Heizkraftwerk Reuter West in Berlin, das ca. 564 MW el. Leistung und zusätzlich 758 MW therm. Leistung zur Verfügung stellt  (Wikipedia).  Diese unvorhersehbaren Schwankungen bedeuten einen immensen Regelungsbedarf der Netzbetreiber. Dieser ist in den Jahren des  Ausbaus der Windenergie exponential gestiegen. Und mit jedem Eingriff steigt die Gefahr einer Fehlsteuerung.  Fazit: Trotz zeitnaher Wetterdaten, die Stromerzeugung aus Wind ist nicht planbar!

Ergebnis des Faktenchecks

Die Windkraft als “Säule der Energiewende” ist untauglich.

Energie aus Windkraftwerken ist nicht planbar.

Windkraftwerke sind unnütz

Die gelieferte Leistung ist häufig NULL. Damit ist die Versorgung nicht gesichert.

Windkraftwerke sind teuer

Sie können nicht bedarfsgerecht liefern. Der Steueraufwand ist erheblich. Das Geld, das der Verbraucher aufbringen muss, ist nicht weg, das hat der Stromerzeuger und ein Tross von Dienstleistern. Der Stromerzeuger liefert eine Zufallsmenge. Die Kosten für teure Beschaffung der Restmengen und die Verklappung von Überproduktion trägt der Kunde. Würden wir uns das von Herstellern sonstiger Güter des täglichen Bedarfs gefallen lassen?

Dies kann und darf nicht Ziel einer Energiepolitik sein!

Deshalb hat der Verein Mensch Natur zusammen mit VERNUNFTKRAFT-BW einen offenen Rundbrief gestartet, der die Fakten nennt  und auf diesen Faktencheck und weitere Grafiken und Analysen hinweist. Wir wollen den Brief unseren Mitgliedern und allen  Interessierten als Argumentationshilfe gegen eine unsinnige Energiepolitik zur Verfügung stellen.  

Will man eine Aussage treffen, welche Leistungsabschnitte über welche Zeit monatlich aufgetreten sind, und zusätzlich wissen will, 

wieviel Zeit für höhere Leistungen übrig bleibt, dann muss man die Häufigkeit der Leistungsabschnitte aufsummieren.  

Auf der x-Achse sind wieder unsere Leistungsabschnitte in 25 MW-Schritten aufgetragen. Die Y-Achse zeigt die Anzahl der Stunden 

im Monat August. Die blauen Balken zeigen die Zeitspanne an, bei dem genügend Wind vorhanden war, damit ein bestimmter 

Leistungsbereich Strom geliefert hat. Augenfällig ist dabei, dass die meiste Zeit überwiegend niedrige Leistungen erreicht wurden, die 

höheren Leistungen aber zeitlich gegen Null gehen. 

Damit kann man ablesen, wieviel Zeit eine Leistungsstufe Strom produziert hat. Demenstsprechend geringere Zeiten bleiben für 

höhere Leistungen übrig. 

Ablesebeispiel:  Wenn wir den Leistungsabschnitt von 475 - 500 MW betrachten, dann sehen wir, dass für diese Leistung knapp 48 Stunden, also nur  2 Tage im August genügend Wind zur Verfügung stand. Benötigte man jedoch höhere Leistungen, dann lesen wir aus der Grafik, dass  für diese, je höher sie benötigt werden, immer weniger Wind zur Verfügung steht. 

Fazit: Je höhere Leistungen wir benötigen, um so weniger stehen sie zur Verfügung. => Windriesen sind Energiezwerge.

5. Differenz zwischen Leistungsprognose der Netzbetreiber nach Wetterdaten zu tatsächlicher Leistung 

Faktencheck zu Windkraft Offener Brief zum Faktencheck
Abbildung 1: Verlauf der Windstromproduktion und des Strombedarfs

Abbildung 2: Häufigkeitsverteilung (sog. Histogramm) der Stromproduktion aus Windkraft

Abbildung 3: Häufigkeitsverteilung der Leistung aus Windkraftanlagen in Baden Württemberg 2017
Abbildung 4: Verlauf der Windstromeinspeisung  in Baden-Württemberg im Monat August
Abbildung 5: Häufigkeitsverteilung der vom Wind erzeugten Leistungen in Baden-Württemberg
Abbildung 6: Differenz zwischen erwarteter und tatsächlicher Windstromproduktion
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