Wie wir alle wissen und immer wieder hören, ist es das Ziel aller, die unseren Planeten schützen wollen, die Kohlenstoffbilanz zu optimieren und somit den C02-Ausstoß zu reduzieren. Wenn Windturbinen Teil von Lösungen für eine kohlenstofffreie Energieerzeugung sind, kann man dann sagen, dass sie selbst kohlenstoffneutral sind und tatsächlich zu einer absoluten Reduzierung der C02-Emissionen beitragen? Diese Frage soll im Folgenden beantwortet werden.
Alles in Betracht ziehen
Zunächst muss man wissen, dass dieser CO2-Fußabdruck von mehreren Faktoren abhängt, darunter die Größe der Windkraftanlage, die Lebensdauer der Anlage, die Energiequelle, die zur Herstellung der Komponenten der Windkraftanlage verwendet wird, und das Land, in dem die Anlage hergestellt wird. Um diesen Fußabdruck zu analysieren, müssen wir also diese Schlüsselelemente untersuchen.
Die Herstellung, der größte C02-Emittent
Die Herstellung der Komponenten einer Windkraftanlage ist oft der Schritt mit dem höchsten C02-Ausstoß im Lebenszyklus einer Windkraftanlage. In der Regel spricht man hier von 65% seiner Gesamtemissionen. Zu den Hauptkomponenten einer Windkraftanlage gehören der Rotor, der Generator, der Mast, die Gondel und die Rotorblätter. Die Herstellung dieser Komponenten erfordert den Einsatz von Energie und Materialien, die während des gesamten Herstellungsprozesses C02 emittieren.
Eine vor einigen Jahren von der Internationalen Energieagentur (IEA) durchgeführte Studie schätzte, dass die durchschnittlichen C02-Emissionen bei der Produktion einer 2-MW-Windkraftanlage in Europa bei etwa 14 Tonnen und in China bei etwa 20 Tonnen liegen. Dieser Unterschied rührt sowohl von der fossilen Energie her, die in China bei den Herstellungsprozessen eine größere Rolle spielt als in Europa, als auch von der Abfallentsorgung, die in Europa bis heute noch viel optimierter und nachhaltiger ist.
Nach der Herstellung, der Transport, die Produktion und … nach dem aktiven Leben
Auch der Transport und die Installation von Windkraftanlagen können einen erheblichen Einfluss auf die CO2-Bilanz einer Windkraftanlage haben. Windturbinen werden oft an entlegenen Orten hergestellt und müssen per LKW oder Schiff zum Aufstellungsort transportiert werden. Der Transport erzeugt C02-Emissionen, insbesondere aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe. Darüber hinaus erfordert die Installation einer Windkraftanlage häufig den Einsatz von schweren Maschinen und Hebevorrichtungen, die Energie verbrauchen und ebenfalls C02-Emissionen verursachen. Auch diese Elemente werden in der folgenden Berechnung berücksichtigt. Schließlich muss eine Windkraftanlage am Ende ihrer Nutzungsdauer (die sich von 15 Jahren auf heute fast 30 Jahre erhöht hat) abgebaut und fachgerecht entsorgt werden. Der Abbau von Windkraftanlagen kann zu C02-Emissionen führen, insbesondere wenn die Bestandteile der Anlage über weite Strecken transportiert werden, um sie zu recyceln oder zu entsorgen.
Wie sieht das in konkreten Zahlen aus?
Trotz dieser Vielzahl von Parametern haben Onshore-Windkraftanlagen laut einer Studie der Internationalen Energieagentur über ihre gesamte Lebensdauer einen durchschnittlichen C02-Fußabdruck von 11 bis 12 Gramm C02-Äquivalent pro Kilowattstunde. Vergleicht man dies mit dem durchschnittlichen CO2-Fußabdruck von Erdgas, der bei ca. 469 g CO2-Äquivalent pro Kilowattstunde liegt, oder von Kohle, der bei ca. 1 Kilogramm CO2 liegt, hat man ein gutes Referenz- und Basisverhältnis. Und wenn man die Lebensdauer berücksichtigt, stellt man fest, dass die Gesamtbilanz mehr als positiv ist.
Weniger als ein Jahr, um CO2-neutral zu werden
Eine dänische Studie hat gezeigt, dass dänische 3-MW-Windkraftanlagen des Typs Vestas während ihrer gesamten Lebensdauer (also unter Berücksichtigung der Parameter Herstellung, Transport, Wartung und Abbau) eine Energieschuld von umgerechnet 4.304 MWh anhäufen. Bei guten Windverhältnissen wie in der Wallonie wird eine solche Windkraftanlage diese 4.304 MWh in etwas weniger als acht Monaten erzeugt haben. Sie wird ihre Schulden also in weniger als einem Jahr zurückzahlen.
Und die restliche Zeit gehört uns…
Die Windkraftanlage zahlt nicht nur ihre Schulden zurück, sondern tut im Laufe ihres Lebens noch viel mehr. Ein Literaturüberblick über 119 Turbinen, die in etwa 50 Studien analysiert wurden, ergab ein Verhältnis zwischen der kumulierten Gesamtenergie, die von der Windkraftanlage erzeugt wird, und der kumulierten Primärenergie, die für ihre Installation und Wartung benötigt wird. Und dieses Verhältnis würde im Durchschnitt 1 zu 25 betragen. Mit anderen Worten: Die Windkraftanlage erzeugt in 20 Jahren 25-mal mehr Energie, als für ihre Errichtung, Wartung usw. erforderlich war. Und für all diese erzeugte Energie sollten wir uns nicht länger auf fossile Energieerzeugungsmethoden verlassen.
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