Wie viele Windkrafträder benötigen wir ca. nach Vollendung der Energiewende?

Regelmäßig wird berichtet, dass der Anteil der erneuerbaren Energien laufend steigt. Laut Strom-Report ist der Anteil der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien in 2023 auf 57,7% gestiegen. „Super“ möchte man denken, über die Hälfte haben wir schon geschafft.

Nun ja, ganz so einfach ist es nicht. Es gibt drei wesentliche Einschränkungen:

• Wir wollen unsere gesamte Energieversorgung auf Strom umstellen. Der Stromanteil beträgt aber bisher nur 24 % am Gesamtenergieverbrauch. Also könnte man sagen: OK, wir haben 57 % von 24 % geschafft, also 13,7 %. Leider nein.
• Die meisten Menschen denken bei dem Begriff „Erneuerbare Energien“ sofort an Energie aus Wind und Sonne. Tatsächlich gehören aber auch Biogasanlagen und Wasserkraft dazu. Diese sind zwar auch nachhaltig, lassen sich aber kaum weiter steigern. Denn „Flüsse bauen“ funktioniert nicht und bei Biogasanlagen wird die Energie aus Nutzpflanzen gewonnen. Allerdings sind PV-Anlagen deutlich effektiver und produzieren auf gleicher Fläche mehr Energie, als aus Pflanzen gewonnen werden kann. Wir brauchen den Pflanzenertrag tatsächlich auch als Nahrung. Recht gut steigern lässt sich der Ertrag aus Wind- und Sonnenkraftwerken.
• Kraftwerke, die mit fossilen Brennstoffen oder Atomkraft betrieben werden, können sich dem Strombedarf anpassen. Energie aus Wind und Sonne muss zwischen gespeichert werden, zum Beispiel mit Wasserstoff. Dabei gehen aber ca. 3/4 bis 4/5 der Energie verloren, siehe Stromkostenrechner. Das bedeutet, es müssen für den Energieanteil, der die „Wasserstoffschleife“ durchläuft ca. vier bis fünfmal so viel Strom produziert werden.

Im Winter, wenn der Bedarf am größten ist, geht der Ertrag aus PV-Anlagen aber auf wenige Prozentpunkte runter. Also konzentriert sich die Bundesregierung vor allem auf den Ausbau der Windenergie, den Wind ist regelmäßig auch im Winter und bei Dunkelheit verfügbar.

Wir starten unsere Berechnung in 2022, für dieses Jahr liegen bereits verlässliche Zahlen vor:

• Primärenergieverbrauch: 3,23 pwh (Petawatt)
• Endenergieverbrauch: 2,7 pwh

In der Primärenergie wird der Energiegehalt eines Energieträgers gemessen. In der Endenergie sind Verluste, zum Beispiel für Abwärme und Energieumwandlung berücksichtigt. Dabei wird die Primärenergie in eine Form umgewandelt, die der Verbraucher nutzen kann, z.B. Strom, Wärme oder Kraftstoffe. Da wir aus den Windkrafträdern bereits Strom, also eine Endenergieform, beziehen, wollen wir mit dem Endenergiebedarf von 2,7 pwh weiter rechnen.

Der Stromix in 2022 sah wie