Windenergie ist auch in Schwachwindgebieten rentabel

Im Süden Deutschlands weht der Wind schwächer und seltener als an der Küste im Norden. Trotz der schlechteren Ausgangslage lässt sich auch in Bayern Windenergie gut nutzen: mit den richtigen Anlagen.

Nicht überall weht gleich viel Wind. Die regionalen Unterschiede in der Windgeschwindigkeit sind erheblich, mit einem deutlichen Nord-Süd-Gefälle. Zum Vergleich: Die meisten Regionen in Bayern kommen auf mittlere Windgeschwindigkeiten von 5 bis 6 Meter pro Sekunde (m/s), in Niedersachsen sind es dagegen häufig 8 bis 9 m/s.

Das Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt) unterteilt Deutschland in vier Windzonen. Als Grundlage für die Einteilung dienen die zu erwartende mittlere Windgeschwindigkeit und ein 50-Jahre-Extremwert, den ein Gebäude aushalten muss. Die Windzonen werden mit den römischen Ziffern I bis IV bezeichnet, wobei in Zone I der schwächste Wind weht und in Zone IV der stärkste.

Zone I erstreckt sich auf weite Teile Süd- vor allem Südwestdeutschlands, auch Bayern liegt größtenteils in dieser Zone mit den schwächsten Winden. Nur Teile von Schwaben und Oberbayern liegen in Zone II. Nord- und Ostdeutschland befinden sich hauptsächlich in Zone III und Zone IV, welche sich über die Nordseeküste und die Ostseeinsel Rügen erstrecken.

Die Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC) regelt in der Norm IEC 61400 die technischen Anforderungen für Windenergieanlagen und geht dabei von verschiedenen Windklassen aus, die sich nach einer Referenzgeschwindigkeit und einer erwarteten Turbulenzintensität einteilen lassen. Windklasse I weist hier die höchsten Geschwindigkeiten auf und Windklasse III die niedrigsten.

Und die Windgeschwindigkeit ist wichtig: Mit doppelter Windgeschwindigkeit steigt die Stromerzeugung um das Achtfache. Somit entscheiden in erster Linie Windverhältnisse und Windgeschwindigkeiten eines Standortes (Windhöffigkeit) darüber, wie viel Strom eine Windkraftanlage erzeugen kann und somit rentabel betrieben werden kann.

Diese Rentabilität wird durch die heutigen Anlagentechnologien auch in Bayern erreicht: Ab einer mittleren Windgeschwindigkeit von über 5,5 m/s auf Nabenhöhe ist bereits davon auszugehen, dass eine auf den jeweiligen Standort angepasste Windenergieanlage wirtschaftlich betrieben werden kann. In jedem Fall ist vor der Auswahl eines Standorts für eine Windenergieanlage ein standortspezifisches Windgutachten erforderlich.

Insbesondere die Höhenzüge der bayerischen Mittelgebirge und das Alpenvorland weisen relativ hohe mittlere Windgeschwindigkeiten auf. Es gibt also an Binnenstandorten oft gute Windverhältnisse, die mit moderner Technik genutzt werden können.

Hohe Türme und lange Rotorblätter

Waren frühe Windenenergieanlagen tatsächlich nur für Starkwindstandorte an der Küste geeignet, hat die Windindustrie in den vergangenen Jahrzehnten Typen von Windenergieanlagen entwickelt, die auf die Windverhältnisse im Binnenland zugeschnitten sind. Inzwischen haben alle großen Hersteller Schwachwindanlagen im Angebot.

Diese Schwachwindanlagen zeichnen sich zum einen durch hohe Türme bis zu 200 Meter, zum anderen durch lange Rotordurchmesser bis 175 Meter und einem vergleichsweise kleinen Generator aus. Denn sie sollten bei niedrigen und mittleren Windgeschwindigkeiten bereits ihre Nennleistung erbringen. Und je häufiger der Generator mit seiner Nennleistung betrieben werden kann, desto besser ist die Auslastung der Windenergieanlage.

Hinsichtlich der Höhe von Windenergieanlagen gibt es die Faustregel, dass mit jedem zusätzlichen Meter Turmhöhe bis zu einem Prozent mehr Stromertrag erreicht werden kann. Moderne Türme in Hybridbauweise, bei der das untere Turmsegment aus Beton und der obere Teil aus Stahl gefertigt wird, kommen derzeit schon auf Höhen von 200 Metern. Somit erreichen diese Türme die Bereiche höherer mittlerer Windgeschwindigkeiten, die für einen wirtschaftlichen Betrieb nötig sind. Auch Verwirbelungen (Rauigkeit) im hügeligen und bewaldeten Gelände spielen in höheren Lagen eine geringere Rolle.

Langsame Anlagen sind leiser

Schwachwindanlagen drehen sich in der Regel langsamer als Starkwindanlagen. Bei Windenergieanlagen nehmen die durch den Rotor verursachten Geräusche mit der vierten bis sechsten Potenz der Blattgeschwindigkeit zu. Eine langsame Drehzahl der Rotorblätter kann also für einen deutlich geringeren Geräuschpegel sorgen.

Stand: März 2025