Der Charme der Windkraft.

Um die Erderhitzung noch einigermaßen abbremsen zu können, müssen wir einerseits den Energieverbrauch reduzieren und andererseits auf CO2 - neutrale Energiequellen umsteigen. Windkraft kommt dabei ein wichtige Rolle zu. Denn während Photovoltaik-Anlagen untertags den meisten Strom liefern, können sie in der Nacht nichts beitragen. Wind ist jedoch in der Nacht und vor allem im Winter am stärksten, also genau dann, wenn die Sonne weniger scheint und der Wasserstand der Flüsse niedrig ist. Daher brauchen wir neben dem Ausbau von Speichern und Stromnetz einen Mix aus allen erneuerbaren Stromquellen. 

Schwankungen der Stromerzeugung aus Wind, Wasser und Sonne im jahreszeitlichen Verlauf

Niederösterreich hat mit Abstand das größte Windkraftpotential in Österreich und somit eine besondere Verantwortung bei der Energiewende:

Windkraftpotential je Bundesland in TWh

Die kinetische Energie bewegter Luft steigt quadratisch mit der Windgeschwindigkeit. Daher steigt die Leistungsdichte, d.h. die in einem Luftstrom enthaltene Leistung, mit der dritten Potenz der Geschwindigkeit. Das bedeutet, dass doppelte Windgeschwindigkeit zu einer 8-fachen Leistung führt und umgekehrt eine Halbierung der Windgeschwindigkeit die Leistung auf 1/8 sinken lässt. Windkraftanlagen werden daher so ausgelegt, dass sie ihre Nennleistung schon bei relativ geringen, häufig vorkommenden Windgeschwindigkeiten erreichen. Wird diese Nenngeschwindigkeit überschritten, werden die Rotorblätter so verstellt, dass die Nennleistung möglichst lang gehalten werden kann. Überschreitet die Windgeschwindigkeit die Abschaltgeschwindigkeit, so schaltet die Windkraftanlage ab, um Beschädigungen zu vermeiden. Somit erhält man eine Abhängigkeit zwischen Windgeschwindigkeit und Leistung, die zunächst mit der dritten Potenz ansteigt, dann eine Weile konstant bleibt und schließlich relativ abrupt auf Null abfällt: 

Die Höhe über Grund, in der die Windenergie angezapft wird, spielt eine entscheidende Rolle, da durch landschaftliche Strukturen, Bebauung und Vegetation der Wind in Bodennähe gebremst und die Luft verwirbelt wird. Neben der Höhe spielt bei Windkraftanlagen natürlich auch die Größe des Rotors eine entscheidende Rolle, weil die mögliche Leistung quadratisch mit dem Rotordurchmesser steigt. Daher sehen Windkraftwerke so aus, wie sie aussehen: Möglichst hohe Türme mit möglichst großem Rotor. 

Windkraftanlagen können in vielen Fällen günstiger elektrische Energie produzieren als konventionelle Kraftwerke. Auch der Weltklimarat IPCC hielt in seinem 2022 erschienenen Sechsten Sachstandsbericht fest, dass die Stromerzeugung mit Windkraftanlagen mittlerweile in vielen Regionen der Erde günstiger ist als die Stromerzeugung mit fossilen Energieträgern. Alleine zwischen 2015 und 2020 fielen die Kosten für Windstromerzeugung um 45 %. Aufgrund ihrer Wirtschaftlichkeit kommt der Windenergie eine wichtige Rolle zur Dämpfung des Strompreisanstiegs zu. Durch das Merit-Order-Prinzip senkt sie durch die Verdrängung konventioneller Kraftwerke auch den Strompreis an der Börse.

Quellen:
https://de.wikipedia.org/wiki/Windenergie
https://fridaysforfuture.at/media/pages/windkraft-im-waldviertel/32db8145ca-1700599479/windkraft-broschure_s4f.pdf
https://fridaysforfuture.at/windkraft-im-waldviertel

Nachrichten vom Speicher

Sind Stromspeicher ein Luxus oder sind sie zur Notwendigkeit geworden? Eine eindeutige Antwort auf diese Frage gibt es derzeit noch nicht. Für einen Haushalt mit ausreichend PV, aber hohen Heizkosten infolge Erdgasnutzung wird die Installierung eines alternativen Heizsystems wichtiger sein als ein Stromspeicher, es sei denn, der Finanzrahmen ist groß genug für beides. Wobei die derzeitigen Kosten eines Speichers (noch) eine Hürde darstellen.

Wer allerdings komplett netzunabhängig werden und damit längeren Stromausfällen gelassen entgegensehen will, für den ist ein dafür geeignetes Speichersystem ein Muss.

Für alle anderen, die mehr selbst erzeugte Energie selbst nutzen wollen, wird bei den derzeitigen Anschaffungskosten die Höhe der Förderung wichtig, wenn nicht sogar ausschlaggebend für eine Installation sein. Das Land Niederösterreich informiert sehr detailreich über das Thema Batteriespeicher. 

Erwähnenswert erscheint mir hier der sogenannte „Netzoptimierte Betrieb“.
Auszug: „Diese Installationsart bewirkt, dass eine bestimmte Speicherkapazität für Stromspitzen reserviert bleibt. Beim Netzoptimierten Betrieb reserviert das Ladesystem eine gewisse Speicherkapazität (kWh) im Akku für die PV-Spitzenleistung und beginnt erst zur Mittagszeit, wenn diese vermeintlichen PV-Spitzenleistung bereitgestellt wird, mit der vollständigen Aufladung des Akkus. Dadurch werden hohe Einspeisespitzen verhindert und das Stromnetz wird gering oder nicht belastet. 

In Zukunft könnte der netzoptimierte Betrieb durch höhere Einspeisetarife als für netzbelasteten Betrieb von PV-Anlagen (allgemein Stromerzeugungsanlagen) belohnt werden.“
Trifft die im letzten Satz geäußerte Vermutung zu, wird das die Entscheidung, einen Speicher zu installieren, wohl positiv beeinflussen, zumal es durchaus absehbar ist, dass Einspeisetarife mit fortlaufender Ausrollung der Erneuerbaren weiter nach unten gehen werden. Auch aufgrund des immer noch schleppenden Netzausbaus, dessen Entwicklung leider nicht mit jener der Erneuerbaren Schritt hält.

Eher schwierig sieht derzeit die finanzielle Amortisation aus, zumal Stromspeicher als Einzelinvestition nicht mehr gefördert werden. Nach letzten Informationen (die sich noch ändern können) gilt für sie jedoch als Teil einer PV-Anlage die “Null-Ust-Regel”. Diese besagt, dass PV-Anlagen mit oder ohne Speicher umsatzsteuerfrei berechnet werden. Wichtig dabei ist, dass auch die Erweiterung einer vorhandenen PV-Anlage mit gleichzeitiger Speicherlösung in diese Regel fallen wird. Gemeinden ist es selbstverständlich freigestellt, Fördertöpfe bereitzustellen, die auch für Einzelanschaffungen von Stromspeichern gültig sind. In Biedermannsdorf wird an den neuen Förderbestimmungen noch gearbeitet.

Einfluss auf die breite Installation stationärer Speicherkapazität bei Endkunden werden die technische Entwicklung und die Marktdynamik haben. Wie die Energieversorger und die Netzbetreiber agieren werden, bleibt ebenfalls abzuwarten. Ändert sich die derzeitige Schwerfälligkeit beim Netzausbau nicht, ist eine Zunahme der Dynamik im Handel mit Batteriespeichern möglich, da - wie oben erwähnt - Einspeisungen derzeit immer restriktiver behandelt werden. Denkbar sind auch von den Netzbetreibern eingesetzte Leistungsbegrenzer, welche die Einspeisung von Überschussstrom automatisch regeln. Aber das ist derzeit noch Zukunftsmusik.

Umweltbewusste Bürgerinnen und Bürger werden sich fragen, wie viel Energie die Herstellung eines Speichers benötigt. Dieser Frage ist Prof. Dr. Karl-Heinz Pettinger von der Hochschule Landshut nachgegangen. Seinen Berechnungen zufolge amortisieren sich bei einer Nutzungsdauer von 20 Jahren Bleiakkus nach 1,86 Jahren und Lithium-Ionen-Akkus nach 0,65 Jahren energetisch. Noch kürzer wäre die energetische Amortisationszeit, würden die Speicher lokal oder regional erzeugt. Denn der Transport mit Schiff und LKW aus Asien ist die Hauptursache des Energieaufwands. So, wie das eben bei vielen anderen Produkten auch ist, die wir aus aller Welt beziehen. Gäbe es im Transport Kostenwahrheit, das heißt, würden die Umweltschäden eingerechnet, wären von weither importierte Produkte längst nicht mehr konkurrenzfähig.

Karl Wagner

Schlussfolgerungen aus der Energiepreiskrise

Ein wiederkehrendes Thema. Das Bild rechts aus 1988

Das Virus hat die Wirtschaft nach 2020 aus dem Takt gebracht. Die folgende wirtschaftliche Erholung und damit die Nachfrage nach Rohstoffen und besonders Energie war im Zeitrahmen wie auch im Ausmaß nicht einschätzbar. Vor allem die schnelle Erholung der Märkte war für fast alle überraschend. Kaum gedeckte Nachfrage führt in einer liberalen Marktwirtschaft zu massiv steigenden Preisen, was dann vor allem 2021 eingetreten ist. Als sich die Lage wieder leicht zu beruhigen schien, kam der unerwartete Überfall auf die Ukraine. Dieser war von Russland schon vorbereitet worden, indem zum Beispiel Gazprom den von ihr zur Gänze angemieteten zweitgrößten unterirdischen Gasspeicher Mitteleuropas nicht vor dem Winter füllte. Damit wurde das Angebot knapp und verunsicherte den Markt. Traditionell haben Gas- und Ölpreise den entscheidenden Einfluss auf die Strompreise. Mit der von der Bundesrepublik beschlossenen Stilllegung der Kernkraftwerke sah Putin offenbar eine Chance, die Einnahmen aus dem Energiegeschäft massiv zu steigern. Das war für ihn eine Absicherung des inzwischen gestiegenen Wohlstands in seinem Reich trotz der zu erwartenden Kriegskosten. Zuletzt noch die Nachricht zum Ende des Gastransitvertrages mit der Ukraine Ende nächsten Jahres. Die österreichischen Energiekunden wollten allerdings von dem dank verlässlicher Lieferung des Erdgases und der eigenen Wasserkraft entstandenen Dogma einer gesicherten Energiezukunft nicht abrücken und hoff(t)en auf die baldige Wiederherstellung der alten Gegebenheiten.

Den wenigsten Menschen in unserem Land ist bewusst, wie sehr der allgemeine Wohlstand von der Verfügbarkeit günstiger Energiequellen abhängt. Wenn die Preise der Energiearten so stark steigen wie in den vergangenen Jahren, wirkt sich das unweigerlich auf die Leistbarkeit des täglichen Lebens aus. Heizung, Mobilität und auch Lebensmittel wurden massiv teurer und die Einkommen konnten meist nicht mithalten. Die zuvor niedrigen Preise waren verlockend, in größere Wohnungen und Autos, in weite Reisen und Wellness zu investieren. Damit ist der individuelle Energiekonsum, meist aus Prestigegründen, weiter angestiegen. Mögliche Auswirkungen hoher Energiepreise wurden außer Acht gelassen. Dazu kommen das geringe Interesse und vielfach fehlendes Wissen über Energie und deren tatsächlichem Verbrauch.

Die Energiewende wurde oft als Spinnerei abgetan oder in die alleinige Zuständigkeit der staatlichen Institutionen abgeschoben. Sie darf keinesfalls den persönlichen Wohlstand und Freiheiten beeinträchtigen und überhaupt wurde angezweifelt, dass die von der EU geforderten Ziele jemals umsetzbar sein würden. Und so kümmerte sich die Mehrheit nicht weiter darum, fühlte sich mit diesem Thema eher schon genervt.

So manche haben die möglichen Energieeinsparungen oder eigene Erzeugung in Erwägung gezogen, dann aber die Sache liegen gelassen, weil sie sich zum jeweiligen Zeitpunkt nicht gerechnet hat. Mit den enormen Energiepreissteigerungen waren aber auch die Kosten der möglichen Maßnahmen stark gestiegen und die Handwerker nicht mehr zu bekommen. Also tröstete man sich damit, dass das alte Preisniveau ohnehin bald wieder zurückkommen möge.

Als sichere Wertanlage wurden Immobilien gesehen, was entsprechend der stark gestiegenen Nachfrage zu enormen Preissteigerungen geführt hat. Kaum jemand hat sich überlegt, dass diese Immobilien, um Ertrag zu bringen, beheizt werden und dann noch immer leistbar sein müssen. Man sah die Realitäten wie Wohnungen usw. als Wertanlage an sich, ohne sich des Einflusses durch den Immobilienmarkt bewusst zu sein. Heute steht bei Mietangeboten die Frage nach den Heiz- bzw. Betriebskosten ganz am Anfang der Entscheidung zum Geschäftsabschluss.

Der tatsächliche Wert von Einfamilienhäusern wird zunehmend von der Bausubstanz, besonders der Wärmeisolierung und allfälliger Verfügbarkeit erneuerbarer Energie durch Photovoltaik und Wärmepumpe beeinflusst. Besonderer Komfort verliert immer mehr an Bedeutung, wenn er zusätzliche laufende Energiekosten verursachen könnte. Der eigene Garten wird wichtiger, selbst wenn er Mehrarbeit verursacht. Die Möglichkeit, sich eine teilweise Selbstversorgung schaffen zu können, gewinnt an Attraktivität.

Immer mehr Menschen werden sich dessen bewusst, und wer eventuell dazu in der Lage ist, hat sich schon Gedanken über die Einsparung von Energie gemacht oder die Möglichkeit, die laufenden Kosten durch energiebezogene Investitionen auf Dauer zu senken. Es macht jedenfalls mehr Sinn, zunächst einmal auf Wärmeisolierung, eine Photovoltaik oder eine Wärmepumpe zu sparen, statt auf ein größeres Auto. Vielleicht ist das Geld besser angelegt in eine Investition zur Senkung der laufenden Kosten als in einen Wochenend-Einkaufstrip in eine ferne Metropole. Zusätzlich erhält das Geld damit auch die Verdienstmöglichkeiten im eigenen Land.

Bestimmt haben viele schon einmal den Satz gehört: “Das Sparen kann man von reichen Leuten lernen.” Das trifft jedenfalls ganz besonders auf die Energie zu.

Günter Bramböck