Simmersfeld Nordschwarzwald

Die Gemeinde Simmersfeld wirbt in Ihrer Homepage "SCHÖNES ERLEBEN" unter anderem mit der Sehenswürdigkeit des auf ihrer Gemarkung liegenden Windgeneratorenparks. In einem Bild sieht man von den 14 Maschinen jedoch nur eine einzige. Der Windpark ging 2006 in Betrieb und wurde 2007 offiziell an die Betreiber übergeben.

Die Anlage steht auf 900 m NN und war einst ein Vorzeigeprojekt für Baden-Württemberg. Bis 2015 war es das größte Windindustriegebiet des Landes. Allerdings wurden auch hier die Erwartungen bitter enttäuscht. Der Windpark kam in die Schlagzeilen. "Laues Lüftchen statt steifer Brise" titelte die Stuttgarter Nachrichten ihren Bericht vom Juni 2011. "Flaute am Windrad" hieß ein Bericht von 2014 im SWR-Wissensmagazin "Odysso". Es liegen uns Berechnungen vor, nach denen der Windpark in 2009 ca. 1,3 Mio € Verlust eingefahren hat, also 92.000,- € pro Maschine.

Technische Daten:

4 WKA vom TYP Vestas V 80

• Nennleistung: 2 MW
• Nabenhöhe: 100 m
• Rotordurchmesser: 80 m 

10 WKA vom Typ Vestas V90

• Nennleistung: 2 MW
• Nabenhöhe: 125 m 
• Rotordurchmesser: 90 m 

Prognostizierte Windgeschwindigkeiten: 

• Windatlas 1995 bei 10 m über Grund (H): ca. 2 - 3,5 m/s 
• Deutscher Wetterdienst in 50 m über Grund: 5,3 m/s 

Sodar-Messung:  

• 4,4 m/s in 65,7 m Höhe (H) 
• 5,9 m/s in 100 m H
• 6,4 m/s in 113,5 m H
• 6,8 m/s in 125 m H

Dritter Windatlas von 2011:

• 4,9 m/s in 100 m H.;
• 5,1 m/s in 140 m/s

Prognosen der Antragsteller: 

• 4,65 Mio kWh/WKA u. Jahr = 65,1 Mio kWh oder 2 300 Volllaststunden = 70  Mio kWh

Jährliche Referenzerträge: 

• 100 % Referenzertrag für alle WKA: 84 803 376 kWh (84,8 Mio kWh) =  6 057 384 kWh/WKA u. Jahr 
• 60 % Referenzertrag für alle WKA (lt. EEG seit August 2005 Mindestertrag): 50 882 026 kWh  (50,9 Mio kWh)

Zunächst vergleichen wir die tatsächlich gelieferten Erträge mit den Referenzerträgen. Zur besseren Übersicht gehen wir in den folgenden Schaubildern von den jährlichen Referenzerträgen aller Windgeneratoren aus, teilen sie durch die Anzahl der Maschinen und beziehen die Erträge durchschnittlich auf eine Maschine.

Anschließend betrachten wir das Verhältnis der theoretischen Volllaststunden (VLh), die die Generatoren im gesamten Jahr vom Wind angetrieben gelaufen sind. 

Die Auswertung der Daten über 10 Jahre lässt erkennen, welche Windverhältnisse geherrscht haben. Dabei kann man feststellen, dass das Jahr 2017 das bisher beste Ergebnis lieferte. Dennoch liegt der Volllaststundenwert weit unter 2000 Stunden.

Der im Genehmigungsverfahren beim Landratsamt Calw eingereichte Prognose- bzw. Gutachterertrag von 2300 VLh pro Jahr hätte selbst einer unbedarften Behörde als völlig überzogen auffallen müssen. Die vorgehaltenen überhöhten Prognosen erweisen sich im Nachhinein vor allem bei der Betrachtung des Ertrages, der weit unter dem 60%-Referenzertrag liegt, nicht zum Bezug der EEG-Einspeisevergütung berechtigt.

Lauterstein

Die Maschinen von Lauterstein stehen hoch über dem Albtrauf der Schwäbischen Alb bei Bartholomä am Falkenberg zwischen Schwäbisch Gmünd und Geislingen. Das Höhenniveau beträgt ca 700 m bis 770 m NN. Die Nabenhöhe der 16 Generatoren liegt bei 139 m. Der Windpark (WP) ist 2016 mit höchstem Lob aller Beteiligten in Betrieb gegangen. Die Maschinen wurden bei der  Einweihungsfeier von einem Vertreter der Kirche gesegnet. Es war von einem Leuchtturmprojekt für Baden-Württemberg die Rede. Die Erwartungen wurden entsprechend hoch angesetzt.

Technische Daten:

Die Installierte Leistung beträgt 16 WKA x 2,78 MW = 44,480 MW

• Nabenhöhe: 139 m 
• Rotordurchmesser: 120 m 
• Gesamthöhe: 199 m 
• Rotorkreisfläche: 11 279 m² 

Das Investment betrug 86 Mio. €. 

Zum Beginn unserer Auswertung liegen die ersten Ergebnisse der Netzbetreiber vor. Die Betreiber der Generatorenparks halten sich vornehm zurück, was die Veröffentlichung der laufenden Daten anbelangt.

Da zunächst keine aussagekräftigen Daten über mehrere Jahre vorliegen, beginnen wir mit den Monatsdaten von 2017.

Zunächst vergleichen wir die tatsächlich gelieferten Erträge aller Maschinen mit den Referenzerträgen.

Anschließend betrachten wir die Wirkungsgrade. Diese zeigen an, wie stark die Generatoren ausgelastet waren. Der 60%-Referenzertrag wäre bei einem Wirkungsgrad von 26 % erreicht. Wenn man bedenkt, dass ein Generator in der Stromerzeugungskette zu 100 % laufen könnte, bedeutet der aus Wind bereitgestellte Antrieb von knapp 24 % vergeudete Ressourcen.  Anders ausgedrückt: Der Generator steht zu über 3/4 der Jahreszeit. Hätte man einen kontinuierlich geregelten Antrieb, könnte man ihn bei dem erzielten Ertrag um 3/4 kleiner bauen und Ressourcen sparen. Nachhaltig ist Windkraft damit nicht.

Mit der Einführung des neuen Windatlas 2019 wurde eine neue Wirtschaftlichkeitsschwelle definiert. Diese beträgt nun 65 % vom Referenzertrag. Damit zeigt sich folgendes Schaubild der mittleren monatlichen Erträge des Windparks (WP) von 2017 bis 2020.

 

 

 

Windgeneratorenparks um Eschach im Ostalbkreis 

Auf den landschaftlich reizvollen Höhen zwischen Rems und Kocher liegen die beiden Gebiete zur Windstromerzeugung bei  Ruppertshofen im Gewann Striethof (ca. 520 m NN) und bei Eschach und Göggingen im Gewann Büttenbuch (ca. 500 m NN).

Bereits 2004 wurden auf dem Striethof 2 Maschinen vom Typ Vestas V80 in Betrieb genommen. In 2009 folgten dann 3 Maschinen des Typs Enercon E 82.

Technische Daten:

2 WKA der Fa. Vestas Typ V 80 (Einschaltwindgeschwindigkeit: 4 m/s)

• Install. Leistung:  2 x 2000 kW = 4000 kW
• Nabenhöhe: 100 m
• Rotordurchmesser: 80 m
• Gesamthöhe:  140 m
• Inbetriebnahme: 2004
• Prognosen der Antragssteller nicht bekannt
• Referenzertrag 100 % :  5 159 618 kWh/J. u. WKA
• Referenzertrag 60 % :   3 095 771 kWh/J. u. WKA

3 WKA der Fa. Enercon Typ E 82   (Einschaltwindgeschwindigkeit: 2,0 m/s)

• Installierte Leistung:  3 x 2000 kW =  6000 kW
• Nabenhöhe: 98 m
• Rotordurchmesser: 82 m
• Gesamthöhe: 139 m
• Inbetriebnahme: 2009
• Referenzertrag 100 %:   6 011 699 kWh/WKA
• Referenzertrag  60 %:   3 607 019 kWh/WKA

Datenquelle zur Auswertung: TransnetBW

Hier betrachten wir die Jahresergebnisse. Wir haben zur besseren Vergleichbarkeit die einzelnen Maschinentypen zur Auswertung herangezogen. Zunächst betrachten wir das Verhältnis der tatsächlich gelieferten Erträge zu den Referenzerträgen. Zur Vereinheitlichung der Erträge gehen wir in den folgenden Schaubildern von den jährlichen Referenzerträgen aller Windgeneratoren eines Typs aus, teilen sie durch die Anzahl der Maschinen und beziehen die Erträge durchschnittlich auf eine Maschine. Anschließend betrachten wir das Verhältnis der theoretischen Volllaststunden (VLh), die die Generatoren eines Maschinentyps im gesamten Jahr vom Wind angetrieben gelaufen sind.

Nach dem Striethof folgten im Südwesten der Gemeinde Eschach 3 Maschinen vom Typ Nordex N 117. Sie gingen in 2016 in Betrieb.

Zunächst wurde von den Gemeinden Göggingen und Eschach mit der Begründung von zu geringer Windhöffigkeit Widerspruch gegen den Bau eingelegt. Das Verwaltungsgericht in Stuttgart hat jedoch im Eilverfahren dem Antragsteller den Sofortvollzug zum Bau genehmigt.

Der Investor W-I-N-D Energien GmbH hat dann bereits vor Fertigstellung die Windriesen an Greepeace Energy Windpark Frickenhofer Höhe GmbH & Co. KG weiterverkauft. Diese hat dann die von der Fa. W-I-N-D aufgestellte Prognose von 16,1 Mio Kilowattstunden auf 14,7 Mio Kilowattstunden nach unten korrigiert. Die Gmünder Tagespost vom 11.12.2017 berichtete, dass der Windpark Büttenbuch hervorragend laufe und weit über dem Soll liege. Auch Greenpeace Energy meldete, dass die Prognose weit übertroffen wurde und  hält deshalb an dem Bau einer vierten Windmaschine auf dem von der Region Ostwürttemberg als Windkraftvorranggebiet ausgewiesenen Areal fest.

Diese Aussagen können nun anhand unserer Aufstellung leicht überprüft werden. Für den Verein Mensch Natur hätten die Anlagen in der Abwägung der öffentlichen Belange nicht genehmigt werden dürfen. Auch müssten sie aus der Förderung durch die EEG-Vergütung herausfallen, da bereits die Prognosen und letztendlich auch der tatsächliche Ertrag unterhalb des 60%-Referenzertrages  liegen.

Technische Daten:

3 WKA Typ Nordex N 117/2400 IEC 3a

• Install. Leistung: 3 x 2400 KW  =  7200 KW
• Nabenhöhe: 141 m
• Rotordurchmesser: 117 m
• Gesamthöhe: 199,5 m
• Inbetriebnahme: 2016
• Investition: 13 Mio € (4,333 Mio €/WKA)

Prognosen:  Windgeschwindigkeit auf Nabenhöhe: 5,3 m/sec

1. W-I-N-D Energien GmbH:          5 500 000 kWh/WKA u. J. (3x5,5 Mio kWh = 16,5 Mio kWh, s.o.)
2. Greenpeace Energy GmbH:       4 900 000 kWh/WKA u. J. (3x4,9 Mio kWh = 14,7 Mio kWh, s.o.)

Referenzertrag  (100%): 9 365 735 kWh/WKA u. J. (mal 3 dividiert durch 12 ergibt den Monatswert der Tabelle unten)

Daten: TransnetBW

Da zum Zeitpunkt der ersten Auswertungen noch keine aussagekräftigen Daten über mehrere Jahre vorliegen, nehmen wir die Monatsdaten von 2017.

Zunächst vergleichen wir die tatsächlich gelieferten Erträge aller 3 Maschinen mit den Referenzerträgen. Einmal in kWh und zum besseren Vergleich in % zum 100 %-Referenzertrag.  Auch hier wird deutlich, dass der Jahresertrag unter der Schwelle vom 60%-Referenzertrag liegt. Moderne Maschinen werden zur  Erreichung ihres Lieferzeit-Optimums nicht kleiner, sondern größer, wie der Vergleich der Leistungsfähigkeit von alten und modernen Anlagen in Bezug zur Rotorfläche zeigen kann. Dies widerspricht dem Grundsatz einer nachhaltigen technologischen Entwicklung. 

 

Goldboden-Winterbach

Der Windpark Goldboden-Winterbach besteht aus 3 Maschinen. Sie wurden am Rande des Remstales südlich von Winterbach auf den Höhen des angrenzenden Schurwaldes erstellt. Die Maschinen stehen im staatseigenen Wald von Baden-Württemberg auf 470 bis 480 m über Meereshöhe (NN). Ursprünglich wurde der Standort der KommunalWind GmbH und Co. KG zugeschlagen, jedoch in 2015 von der Energieversorgung Baden-Württemberg (EnBW) übernommen. In Betrieb seit dem 29.12.2017.

Schon bald nach der Inbetriebnahme musste wegen einer Beschädigung während des Transports ein Rotorblatt an einer Maschine  ausgetauscht werden.

Der Bau und die Projektierung waren begleitet durch massiven Widerstand der Bürgerinitiative Pro Schurwald.

Technische Daten:

• Installierte Gesamtleistung:  9,9 MW
• Anlagen:  3 Maschinen Typ Nordex N313-3,3
• Generatorenleistung:  pro Maschine 3,3 MW
• Nabenhöhe:  164 m
• Rotordurchmesser:  131 m
• Rotorfläche:  13.478 m²
• Gesamthöhe:    229,5 m

Nachfolgend nun die Vergleiche zwischen tatsächlichem Ertrag und offizieller EnBW Prognose.

Wie aus der Windstromstatistik folgt, sind die Monate Februar und März in Baden-Württemberg deutlich überdurchschnittliche Ertragsmonate. Dennoch wurde am Goldboden die Ertragsprognose, die auf langjährigen Durchschnittswerten basiert, nicht einmal in Folge an solchen Monaten annähernd erreicht. Für diese enorme Abweichung wären Stillstandzeiten von 14 Tagen (Februar) und 11 Tagen (März) erforderlich gewesen. Dies war bei der Ergebniskontrolle über das E-Cockpit aber nicht feststellbar.

Abschaltungen wegen Fledermausflug gab es im Februar und im März nicht. Wenn die Ertragsprognosen selbst bei überdurchschnittlichen Windverhältnissen nicht erreichbar sind, sind sie deutlich zu optimistisch.

In den Monaten Mai/Juni/Juli/August ist die Diskrepanz zwischen Ertrag und Prognose enorm. Im 7-Jahresvergleich war z.B. der Mai ein völlig durchschnittlicher Windmonat. Insofern ist das Ergebnis für diesen Standort mehr als ernüchternd: Gerade mal 46% der Prognose wurden im Mai 2017 erreicht. Die Ertragsprognosen, die auf dem Windgutachten basieren, sind zu hoch. Bezogen auf die installierte Nennleistung betrug die Auslastung dieser Riesenmaschinen gerade mal 11%. Dabei handelt es sich um modernste Schwachwindanlagen.

Zu den offiziellen EnBW-Prognosen: Diese entstehen aus dem Ertragsgutachten, in dem der Jahresertrag nichtlinear gemäß einer statistischen Trendlinie über die einzelnen Monate verteilt wird. Man berücksichtigt also die unterschiedliche Windhöffigkeit der einzelnen Monate. Die Summe aller Monatsprognosen ergibt dann die Jahresprognose. Die Jahresprognose ist ein langfristiger  Durchschnittswert, der über die gesamte Laufzeit (20 Jahre) gültig ist. Insofern sind auch die Monatsprognosen langjährige Durchschnittswerte, d.h., die Prognose für Januar 2018 gilt auch für Januar 2022 usw. Die Abschläge infolge Fledermausflug sind laut EnBW in der Ertragsprognose enthalten.

Die Prognose ist als Windgutachten Bestandteil des Genehmigungsverfahrens und maßgeblich für die Anfangsvergütung durch das  EEG und die Finanzierung des Projekts.

Wir bedanken uns für die Erstellung der Grafiken und dem erklärenden Text bei Dipl.-Ing. Willi Fritz.