Windstrom

Windstromerzeugung: Wie funktioniert die Gewinnung von Windstrom?

Windkraftanlagen wandeln die Strömungsenergie des Windes in elektrische Energie um. Die kinetische Energie entsteht vor allem durch Sonneneinstrahlung. Da die Sonne die Luft an manchen Stellen stärker erwärmt als an anderen, bilden sich Druckunterschiede zwischen warmen und kalten Luftmassen. Infolge der unterschiedlichen Druckverhältnisse beginnt die Luft, hin und her zu strömen. Je stärker der Temperatur- und damit der Druckunterschied zwischen den verschiedenen Luftschichten ausfällt, desto stärker weht der Wind.

Die Funktionsweise moderner Windkraftanlagen lässt sich leicht erklären: Der Wind setzt die Rotorblätter der Erzeugungsanlage in Bewegung. Diese treiben einen Generator an, der Strom erzeugt. Je höher die Windgeschwindigkeit ausfällt, desto mehr Windstrom produziert die Anlage. Im Anschluss wird die gewonnene Energie ins öffentliche Stromnetz eingespeist, womit sie Privathaushalten und Unternehmen zur Verfügung steht.

Onshore- und Offshore-Windstrom

Windstrom lässt sich sowohl an Land (Onshore) als auch auf dem Meer (Offshore) gewinnen. Während Onshore-Windenergieanlagen bereits seit circa 25 Jahren genutzt werden, nahm der erste Offshore-Windpark – alpha ventus vor der niedersächsischen Nordseeküste – seinen Betrieb erst im Jahr 2010 auf.

Der wesentliche Vorteil von Onshore-Anlagen besteht darin, dass die Bau- und Wartungskosten deutlich niedriger ausfallen. Laut einer vom Umweltbundesamt durchgeführten Studie eignen sich jedoch nur knapp 15 Prozent des Bundesgebietes für die Erzeugung von Windstrom. Offshore-Windkraftanlagen ermöglichen dagegen eine bessere Windausbeute.

Windstromanteil in Deutschland: Tendenz steigend

Unter allen erneuerbaren Energien weist Windstrom das wirtschaftlichste Ausbaupotential auf. Mittlerweile gibt es hierzulande bereits mehr als 30.000 Windkraftanlagen an Land und auf See. Mit einem Anteil von circa 25 Prozent stieg Windenergie 2020 zum ersten Mal zu Deutschlands wichtigster Stromquelle auf, denn Strom aus Kohlekraftwerken kam im entsprechenden Jahr lediglich auf einen Anteil von 24,8 Prozent.

Im Jahr 2021 war Windstrom zwar ebenfalls die bedeutendste regenerative Stromquelle, rutschte im Strommix jedoch auf einen Anteil von rund 22 Prozent ab. Dieser Umstand lässt sich vor allem auf zwei Ursachen zurückführen. Einerseits fiel der Windstromanteil 2020 auch deshalb so hoch aus, weil Kohlekraftwerke aufgrund der Corona-Epidemie weniger Strom erzeugten. Andererseits produzierten die Erzeugungsanlagen 2021 wetterbedingt weniger Windstrom. Da im selben Zeitraum 25 Prozent mehr Strom aus Kohle ins Netz eingespeist wurde, lag der Anteil von Braun- und Steinkohle im Nettostrommix in Summe bei circa 30 Prozent.

Perspektivisch ist jedoch damit zu rechnen, dass der Anteil der Windenergie im Strommix weiter zunimmt. Zum einen werden immer mehr Windkraftanlagen errichtet. Zum anderen plant Deutschland den Kohleausstieg bis 2038.

Vor- und Nachteile von Windstrom

Windstrom bringt sowohl Vor- als auch Nachteile mit sich. Wie die nachfolgende Übersicht aufzeigt, überwiegen die Vorzüge jedoch:

Windstrom selbst erzeugen: Mittlerweile auch Privathaushalten möglich

In der heutigen Zeit ist Windstrom für jedermann verfügbar, denn im Handel lassen sich seit einiger Zeit fürs Dach, den Balkon beziehungsweise den Garten konzipierte Mini-Windkraftanlagen finden. Die Angebotspalette beinhaltet sowohl horizontale Windkraftanlagen mit Ein- oder Dreiblattrotoren als auch vertikale Windkraftanlagen im modernen Design. Die Preise hängen vor allem von der Leistung, Größe sowie Qualität der Anlage ab und reichen von wenigen hundert Euro bis zu mehreren tausend Euro.

Wer sich für Windstrom fürs Einfamilienhaus oder eine Wohnung interessiert, solltet jedoch einige Dinge beachten. Es ist beispielsweise erforderlich, die Anlage bei der Bundesnetzagentur und beim Netzbetreiber anzumelden. Unter Umständen besteht zudem die Notwendigkeit, eine Baugenehmigung zu beantragen.

Lohnt sich Windstrom für zuhause?

Wie viel Windstrom entsprechende Anlagen produzieren, hängt in hohem Maße vom Standort ab. Gebäude bremsen den Wind ebenso aus wie Bäume. Darüber hinaus weht beispielsweise in küstennahen Regionen deutlich mehr Wind als im bundesweiten Durchschnitt. Zudem gilt: Je höher die Mini-Windanlage installiert wird, desto mehr Strom erzeugt sie. Optimal als Standort eignet sich beispielsweise ein hoher und freistehender Mast.

Meist bringen die kleinen Windenergieanlagen nur einen geringen Ertrag. In der Regel lassen sich die Anlagen nicht wirtschaftlich betreiben, weshalb sich die Anschaffung nicht lohnt. Der Kauf empfiehlt sich nur im Falle idealer Standortbedingungen und für spezielle Anwendungsgebiete, zum Beispiel auf Booten oder für einen Bungalow ohne eigene Stromversorgung.