Effizienz und Ökonomie

Die Energiewende ist ein gigantisches Vorhaben, das die Gesellschaft und den Umgang mit Ressourcen mehr beeinflussen wird als die meisten Entwicklungen der letzten hundert Jahre. In Zeiten steigender Preise und immer weiteren Gebühren und Abgaben kann sie nur gelingen, wenn geeignete Massnahmen und Techniken eingesetzt werden, um die Kosten möglichst gering zu halten.

Selbst auf den Jurahöhen hat es für effiziente Stromproduktion aus Windkraft deutlich zu wenig Wind. Die reinen Produktionskosten betragen hier mindestens 25 bis 30 Rp./kWh. Das ist fünfmal teurer als z.B. die Stromproduktion in Grosswasserkraftwerken. Selbst mit der absurd hohen Subvention von Windstrom (derzeit 21.5 - 24 Rp./kWh) ist das ökonomisch nicht vertretbar. Im Folgenden werden die Gründe aufgezeigt, warum das so ist.

Zu wenig Wind für Windenergieanlagen in der Schweiz

Windverteilung in Europa (in m/s, 10 m über Grund)
Windverteilung in Europa (in m/s, 10 m über Grund) Genug Wind für Windenergieanlagen hat es hauptsächlich in den Küstengebieten. Hier gehören Windenergieanlagen auch hin!

Die nebenstehende Windkarte zeigt eine typische Windverteilung in Europa. Die grossen Windsysteme entstehen auf den freien Wasserflächen z.B. im Atlantik. Treffen diese auf Landflächen werden sie immer mehr abgebremst.

Die für eine effiziente Stromproduktion aus Windenergie geeigneten Gebiete liegen aus diesem Grund hauptsächlich an den Küsten. Die Schweiz weist als Binnenland ein sehr geringes Windaufkommen auf und ist leider grösstenteils völlig ungeeignet für Windkraftanlagen.

Windkarte Schweiz (Mittelwinde 100m über Grund) Quelle map.geo.admin.ch
Windkarte Schweiz - In praktisch allen Gebieten herrschen Mittelwinde unter 6.0 m/s (blaue Gebiete). Hier machen Windkraftanlagen keinen Sinn.

Meteotest hat im Auftrag des Bundesamtes für Energie eine aktuelle Windkarte der Schweiz erstellt. Diese wird auf der Website von map.geo.admin.ch publiziert.

Der Mittelwind auf 100 m über Grund beträgt praktisch in der ganzen Schweiz deutlich weniger als 6.0 m/s. Bei so geringen Mittelwinden ist keine effiziente und nennenswerte Stromproduktion möglich. Erst ab 8.5 m/s Mittelwind produzieren moderne Grossanlagen wenigstens 50% ihrer vollen Kapazität (brutto) und erlauben einen einigermassen ökonomischen und sinnvollen Betrieb.

Im Konzept Windenergie des Bundes von 2004 wurde der Referenzwert für sogenannte "Potenzialgebiete" auf nur 4.5 m/s (50 m ü. Grund) festgelegt, obwohl sich die damaligen Anlagen mit so wenig Wind kaum gedreht haben.

Das Windkraftpotenzial ist dabei 2.4-mal geringer als beim Deutschen Referenzwert von 6.66 m/s! Dafür sind die KEV-Subventionen mit 21.5 bis 24.0 Rp./kWh auch dreimal so hoch wie in Deutschland (8.93 ct/kWh). Ökonomisch gesehen ist das nicht sehr sinnvoll! Mittlerweile wurde der Referenzwert immerhin auf 5 m/s (50 m ü. Grund) korrigiert.

In der Schweiz herrschen ganz andere Wind- und Siedlungsverhältnisse, die Deutsche Energiepolitik lässt sich offensichtlich nicht einfach kopieren und auf die Schweiz anwenden. Effizient und ökonomisch ist Windkraft erst ab 8.5 m/s mittlerem Wind. Ab diesem Wert erzeugen moderne Anlagen wenigstens 50% ihrer vollen Kapazität und beginnen tatsächlich Sinn zu machen.

Gemäss Bundeskonzept ungeeigneter Standort auf dem Chall

Windkarte Schweiz - Ausschnitt Chall
Windkarte Schweiz - Ausschnitt Chall - "Potenzialgebiet" (blau) - geplante Standorte der Windgeneratoren sowie Zufahrtswege (rot), Angabe Mittelwind auf 100 m ü. Grund

Aus der Windkarte ist ersichtlich, dass der Mittelwind bei den geplanten Standorten auf dem Chall unter 5.0 m/s (100 m ü. Grund) liegt. Die Windmessungen der IWB ergaben am Standort des Messmastes einen Mittelwind von 5.2 m/s (auf 100 m extrapoliert). Diese leichte Abweichung zur Windkarte lässt sich mit meteorologischen Schwankungen, der Extrapolation der Messergebnisse und der Modellgenauigkeit erklären.

Auf der Referenzhöhe 50 m (vergl. Energieverordnung, Anhang 1.3) beträgt der Mittelwind somit höchstens 4.6 m/s. Damit liegt der mögliche Ertrag nur bei etwa 70% des sowieso schon sehr tiefen Referenzertrages. Es wird klar, dass an einem so schlechten Standort die KEV-Vergütung während fast der ganzen Vergütungsdauer von 20 Jahren in vollem Umfang erfolgen muss. Die Anlagen erreichen keine betriebswirtschaftliche Unabhängigkeit von der Subvention.

Aus diesen Gründen wurde der Chall vom Bund auch nicht als Potentialgebiet klassifiziert und ist nicht im Konzept Windenergie des Bundes als möglicher Standort enthalten. Weil es überhaupt keinen Sinn macht, hier Windkraftanlagen zu bauen!

Windmessungen der IWB

Windmessungen der IWB
Windmessungen der IWB: 25% des Jahres keine Stromproduktion. Während 70% des Jahres kaum Stromproduktion

Die nebenstehende Grafik zeigt die Ergebnisse der Windmessungen auf dem Chall in 86.5 m Höhe, hochgerechnet (extrapoliert) auf eine Nabenhöhe von 140 m. 25% des Jahres windet es hier weniger als 3 m/s, so dass sich die Rotoren einer Vestas V112 nicht einmal drehen würden. Mit 45% der grösste Anteil machen Winde zwischen 3 und 6 m/s aus. Damit laufen die V112 nur mit 0 bis max. 18% ihrer vollen Leistung (brutto, ohne Abzüge der Verluste).

Das bedeutet, dass während 70% des Jahres oder achteinhalb Monaten praktisch keine nennenswerte Stromproduktion möglich ist. Nur während 30% des Jahres herrschen Winde über 6 m/s und erlauben dann eine Kapazitätsauslastung über 18%.

Anders ausgedrückt: Achteinhalb Monate im Jahr stehen hier Anlagen nutzlos in der Gegend und produzieren praktisch keinen Strom. Das ist nicht sinnvoll und völlig ineffizient!

Fehlende Ökonomie bei Windkraftanlagen auf dem Chall

Leistungskurve einer Vestas V112-Anlage mit den Windbereichen auf dem Chall
Leistungskurve einer Vestas V112-Anlage mit den Windbereichen auf dem Chall: 70% des Jahres findet keine oder nur eine sehr geringe Stromproduktion statt

Unter Annahme der Ergebnisse der IWB-Windmessungen würde eine Vestas V112 brutto ca. 6 GWh Strom pro Jahr produzieren. Nach Abzug aller technischen und betrieblichen Verluste (Umformung, Übertragung, Pumpspeicherung, Abschaltungen) bleiben davon ca. 60% oder 3.6 GWh übrig.

Zum Vergleich: Die 16 Anlagen (29.2 MW installierte Leistung) auf dem Mont Crosin produzierten zwischen 2013 und 2015 durchschnittlich nur gerade 49 GWh Strom. Dies entspricht 3.3 GWh für eine der 140m hohen Vestas V90. Das Windpotenzial auf dem Mont Crosin ist ca. 1.5 mal höher als auf dem Chall. So gesehen sind 3.6 GWh pro Anlage auf dem Chall eher noch optimistisch.

Windverhältnisse auf der Chrischona: 5.6 m/s Mittelwind auf 150m
Windverhältnisse auf der Chrischona: 5.6 m/s Mittelwind auf 150m. Das ist vergleichbar mit dem Chall, trotzdem sieht die IWB hier wegen zu wenig Wind von einem Projekt ab!

3.6 GWh reicht bei aktuellem Pro-Kopf-Verbrauch (2015) von 20.66 kWh/Tag nur für 480 Einwohner der Schweiz. Der ganze Windpark mit 5 Anlagen würde so optimistisch gesehen nur für etwa 2400 Einwohner Strom produzieren.

Dass das angesichts der Millioneninvestitionen in den Windpark, die Infrastruktur und notwendigen Pumpspeicher nicht sehr ökonomisch ist, zeigt auch der nachvollziehbare Entscheid der IWB, auf der Chrischona von einem Windpark abzusehen. Der Wind dort ist für einen Windpark zu schwach, sagt die IWB.

Auf der Chrischona hat es mit bis zu 5.6 m/s auf 150 m über Grund vergleichbar viel Wind wie auf dem Chall. Dass die Windkarte hier sicher auch nicht völlig daneben liegt zeigt schon der Vergleich der beiden Werte auf dem Chall.

Die IWB verzichtet somit auf einen Windpark auf der Chrischona, weil es dort zu wenig Wind hat. Auf dem Chall hat es auch nicht mehr Wind. Ein Verzicht wäre auch hier der einzige logische Entscheid.

Potential Windkraft in der Schweiz?

Jedes einzelne rote Pixel steht für eine Turbine
Jedes einzelne rote Pixel steht für eine Turbine. 7000 Turbinen wie auf dem Chall wären notwendig, um (theoretisch) die Produktion der fünf Schweizer AKW zu erreichen. Ersetzen könnten sie die Bandenergie der AKWs trotzdem nicht.

Oft wird davon gesprochen, dass mit Windenergie Atomkraftwerke ersetzen werden könnten. Das ist in der Schweiz leider ein gewaltiger Irrtum! Dafür gibt es hauptsächlich zwei Gründe. Atomkraftwerke liefern sogenannten Bandstrom, der konstant und steuerbar produziert werden kann wenn er benötigt wird. Die fünf AKW der Schweiz produzieren so 38% des Verbrauches oder ca. 26 TWh Strom pro Jahr (Schweizerische Elektrizitätsstatistik 2014).

Im Vergleich dazu liefert eine Windkraftanlage wie auf dem Chall geplant bestenfalls nur etwa 3.6 GWh pro Jahr. Das bedeutet, dass man mindestens 7000 solcher Anlagen an vergleichbaren Standorten benötigen würde um theoretisch die Produktion der Atomkraftwerke zu erreichen! Windkraftwerke können aber keinen Bandstrom liefern. Sie produzieren nur bei Wind, nicht aber wenn der Strom effektiv gebraucht wird. Um dies zu kompensieren müssten zusätzliche Band-Kraftwerke (Gas etc.) gebaut werden. Dadurch würden aber die Klimaziele zur Reduktion des CO₂-Ausstosses in weite Ferne rücken (siehe Entwicklung in Deutschland).

Mit den vom Bund vorgesehenen 800 Anlagen würden alle möglichen und unmöglichen Standorte an erhöhten Lagen im Jura und somit der ganze Jura-Bogen verbaut werden. Alle 200 m eine Anlage von Lausanne bis Zürich wären die Konsequenz. Eigentlich völlig unvorstellbar! Trotzdem könnten so nur etwa 2.5 TWh pro Jahr oder 4% unseres Stromverbrauches erzeugt werden. Unsere noch intakten Landschaftsgebiete sind aber sicher wertvoller als 4% des Stromverbrauches, den wir ohne grosse Probleme oder Einschränkungen schlicht auch einsparen könnten!

Die Frage ist also, ob lediglich 4% unseres Stromverbrauches die Verbauung und industrielle Nutzung unserer letzten Landschaftsressourcen im Jura rechtfertigen? Oder ob es an der Zeit ist, auch etwas über Sparmöglichkeiten nachzudenken? Die Schweiz ist jedenfalls kein Windkraftland, was diese Zahlen deutlich belegen.

Realkosten von Windstrom in der Schweiz

Gestehungskosten Stromarten Schweiz
Die Auswertung der Handelspreise der Europäischen Strombörse EPEX bringt es an den Tag: Windstrom ist mit Gestehungskosten von min. 17 Rp./kWh der teuerste Strom in der Schweiz! (Quelle: TA, EPEX)

Eine Auswertung der Schweizer Handelspreise an der Europäischen Strombörse EPEX durch den Tagesanzeiger bringt es an den Tag: Selbst industriell produzierter Strom aus Windkraft ist mit reinen Gestehungskosten von mindestens 17 Rp./kWh der teuerste Strom überhaupt. Dreimal teurer als Strom z.B. aus Wasserkraftwerken. Gemäss der Windenergiestudie Kanton Basellandschaft betragen die Gestehungskosten hier je nach Standort sogar bis 28.8 Rp./kWh!

Der Bund subventioniert den Windstrom durch die KEV mit 21.5 Rp./kWh (Höhenbonus ab 1700m: 2.5 Rp./kWh). Berücksichtigt werden muss zudem, dass aufgrund von Transport-, Speicher- und betriebstechnischen Verlusten nur ca. 60% des subventionierten Windstromes beim Endverbraucher ankommen. Effektiv wird eine Kilowattstunde nutzbaren Windstrom somit mit 36 Rp. subventioniert. Finanziert wird die KEV aktuell über einen Zuschlag von 1.3 Rp./kWh (2016, max. 1.5 Rp./kWh) auf dem gesamten Stromverbrauch.

Nicht berücksichtig sind die zusätzlich verursachten Kosten für Infrastruktur, Ausbau Versorgungsnetz und Pumpspeicherkraftwerke. Diese betragen ein Mehrfaches der Investitionskosten in Windparks.

Ohne Subvention durch den Bund würde niemand auch nur einen Gedanken über die Windkraft verschwenden: Sie ist in der Schweiz nicht rentabel, sondern nur ein sehr teurer Spass! Über den Sinn solcher Subventionen muss man sich deshalb ernsthaft Gedanken machen. Sie belasten nicht nur die Verbraucher unnötig, sie verhelfen auch den ineffizientesten Technologien zu einem Vorteil. Die seit über hundert Jahren bewährte Wasserkraft kommt so ins Hintertreffen. Wichtige und sinnvolle Investitionen werden hier nicht gemacht. So zerstört Windenergie auch noch die gut funktionierende Stütze unserer Stromversorgung. 60% davon wird mit Wasserkraft erzeugt, zuverlässig und erneuerbar!

Windkraft-Studie des Kantons BL kommt zum selben Schluss

Die Rangierung der 14 Windzonen
Die Rangierung der 14 Windzonen: Der Blauen und Chall liegen auf dem drittletzten Platz. Rot markiert: Auswahl Entwurf KRIP

Der Kanton BL hat durch die Firma Nateco eine Windenergiestudie erstellen lassen. Das Ergebnis sind 14 Zonen, bewertet nach ihrer Eignung unter anderem aus wirtschaftlicher Sicht.

Der Blauen und Chall liegen auf dem drittletzten Platz auch infolge der hohen Produktionskosten von über 25 Rp./kWh. Die Anpassung der Studie im Zuge der Richtplanergänzung ändert daran auch nichts. Die Gestehungskosten der einzelnen Anlagen sind sogar noch etwas gestiegen.

Fünf der sechs im Richtplanentwurf vorgesehenen Zonen liegen auf den hinteren Rängen und sind auch aus wirtschaftlicher Sicht völlig ungeeignet für Windkraftanlagen. Es sind die schlechtesten der sowieso schlechten Standorte.

Schon diese Auswahl zeigt, dass viel zu viele Kompromisse gemacht werden müssen und die Windkraft in der Schweiz keine geeignete Form zur Stromproduktion ist. Es fehlen sämtliche Voraussetzungen für einen sinnvollen Betrieb.

ETH-Studie zum IWB-Projekt auf dem Chall

Auch die Studie der ETH (EUUS-Seminar 2013/14 von angehenden Studenten der Umweltwissenschaften) kommt eigentlich zum selben Schluss: Mit Anlagen der 100 m-Klasse ist keine ökonomische Stromproduktion möglich. Selbst mit gigantischen Vestas V112 ist ein positiver Nettobarwert nur mit optimalem Windertrag und zusätzlicher CO₂-Subvention von Fr. 60.-/Tonne erreichbar. Aber erst nach 19 Jahren! Das betriebswirtschaftliche Risiko wird dabei richtigerweise als sehr hoch eingeschätzt. Die KEV dürfte auch nicht weiter gekürzt werden. Realistisch sind diese optimalen Bedingungen und zusätzlichen Subventionen natürlich nicht. Die Realität wird diese sinnlosen Projekte scheitern lassen.

Massive Aufwertung Windatlas 2016

Vergleich Windatlas 2011-2016 - Massive Aufwertung um bis zu 300%
Vergleich Windatlas 2011-2016 - Massive Aufwertung um bis zu 300% in grossen Teilen der Schweiz (blaue Bereiche)

Der Windatlas der Schweiz existiert seit 10 Jahren und gab bisher einen vertrauenswürdigen Überblick über die Windverhältnisse. Er basierte auf Jahrzehnte langen Messungen an über 100 Messstationen in der Schweiz. Windmessungen ergaben nur minimale Abweichungen. Er zeigte klar auf, dass grosse Teile der Schweiz für Windkraft ungeeignet sind.

Seit der Überarbeitung 2016 zeigt der Windatlas in grossen Teilen der Schweiz plötzlich eine unglaubliche Steigerung des Windpotenzials von unter 4.5 auf teilweise über 6.5 m/s um mehr als 300%! 14'450 km² oder 35% der Schweiz wurden so massiv aufgewertet. Diese enorme Zunahme des Windpotenzials ist kaum rational erklärbar. Grund sei ein neues Windmodell sowie der Einbezug aktueller Messungen. Ob diese tatsächlich der Realität entsprechen ist daher äusserst fraglich.

Es ist kaum zu glauben, dass die Windbrache trotz 30 Jahren Windenergie in der Schweiz das Potenzial um bis das Dreifache unterschätzt haben will, und dies in grossen Teilen der Schweiz! Es sieht vielmehr so aus, dass man hier wohl dem politischen Wunschdenken und Drängen nachgegeben hat. Die ausgewiesenen Abweichungen von bis zu ±2.7m/s zeigen denn auch die sehr grossen Unsicherheiten dieser angepassten Windprognose auf.

Interview mit Werner Daldorf vom Bundesverband Windenergie
Werner Daldorf vom Bundesverband Windenergie: 2/3 der deutschen Windparks sind unrentabel!

Der Windatlas hat dadurch seine Glaubwürdigkeit und seinen Nutzen verloren. Leider werden die Folgen noch viel gravierender sein: Weitere Windkraftprojekte an völlig ungeeigneten Standorten, viel Geld für sinnlose Windmessungen und viele Anwohner, die sich gegen den ganzen Unsinn wehren müssen. Die Windkraft verliert damit als Ganzes ihre Glaubwürdigkeit.

In Deutschland wurden dieselben Fehler schon vor Jahren gemacht. Dort sind heute trotz EEG bereits 2/3 aller Windparks unrentabel. Einer der Hauptgründe sind zu optimistische Windprognosen, wie Werner Daldorf von Bundesverband Windenergie BWE in einem Bericht des SWR unumwunden zu gibt. Die Schweiz verpasst hier die Chance, es besser zu machen.

Fazit

In der Schweiz hat es für Windkraftanlagen einfach viel zu wenig Wind. Diese können hier real kaum 10 - 15% ihrer vollen Kapazität erzeugen und sind somit völlig ineffizient. Selbst bei totalem Verbau des gesamten Juras mit 800 Anlagen sowie den entsprechenden Speicherkraftwerken in den Alpen sind bestenfalls 4% des Stromverbrauches der Schweiz produzierbar. So produzierter Strom kostet mindestens 5-mal mehr als in Wasserkraftwerken ebenfalls erneuerbar erzeugter Strom. Eine Stromproduktion ist nur während 30% des Jahres möglich. Um die Versorgung in den restlichen 70% des Jahres sicher zu stellen müssen zusätzliche teure Band-Kraftwerke (Gas etc.) bereitgestellt werden. Diese führen jedoch zwangsläufig zu einer Erhöhung des CO₂-Ausstosses und einer Verfehlung der Klimaziele.

Das zeigt eindeutig, dass Windkraft die völlig falsche Technologie ist, um die Energiewende in der Schweiz umzusetzen. Sie verhindert sie vielmehr und führt zu einer sinnlosen Kostenexplosion, die einzig die Verbraucher tragen müssen. Ihr Potenzial ist hingegen verschwindend gering. Auch ökonomisch macht Windkraft in der Schweiz überhaupt keinen Sinn.