Jeder Windenergieanlage geht eine gründliche Standortsuche voraus
Der Ertrag einer späteren Windenergieanlage korreliert auf direkte Weise mit dem zuvor gewählten Standort. Ziel ist stets, einen Standort zu wählen, der einerseits möglichst oft, konstant und entsprechend starken Wind aufweist.
Daher wird am Anfang ein Windgutachten erstellt. Unter Einsatz von Lidar- und Mast-Messungen wird über einen längeren Zeitraum ermittelt, ob der Standort tendenziell überhaupt für Windräder geeignet ist. Gemessen werden dabei unter anderem Turbulenzen, die Windrichtung sowie natürlich die Windgeschwindigkeiten. Parallel dazu findet ein Bodengutachten statt, das unter anderem die Zugänglichkeit, die exakten Bodenverhältnisse und Naturschutzaspekte unter die Lupe nimmt.
Vorteilhaft ist immer, wenn das jeweilige Gebiet bereits als Konzentrationszone für Windenergie ausgewiesen ist, da das den Genehmigungsprozess deutlich vereinfacht und beschleunigt. In jedem Fall findet am Ende des Prozesses eine Entscheidung darüber statt, ob Windenergie da in ausreichendem Maß vorhanden ist, um einen positiven Energieertrag der Anlage sicherzustellen.
Vorgehensweise bei der Evaluierung
Dass dieser Prozess generell funktioniert, verdeutlichte der globale Strommix der ersten Jahreshälfte 2025. Demnach wurde global erstmals mehr Energie aus regenerativen Energiequellen als aus Kohle generiert.
Bei der Evaluierung werden typischerweise Berechnungsmodelle erstellt, die abschätzen, wie viel Strom die Anlage perspektivisch in den nächsten 20 bis 25 Jahren erzielen wird. Dieser Ertrag korreliert später direkt mit dem generierten Umsatz aus der verkauften Energie. Demgegenüber stehen die Kosten für die technische Planung, weitere Gutachten, der Genehmigungsprozess und reguläre Ausgaben für Wartung und Reparaturen.
Simultan muss übrigens auch noch geprüft werden, wie das Stromnetz in der Region ausgebaut ist. Der Ausbau von Kabeln ist ein potenziell hoher Kostenfaktor, weshalb es bei der Planung vorteilhaft ist, wenn möglichst wenig Kabel gelegt werden müssen. Außerdem ist sicherzustellen, dass in der Region überhaupt noch Netzkapazitäten vorhanden sind.
Sind alle Modalitäten der Windenergieanlage dokumentiert, evaluiert und geklärt, durchlaufen die Verantwortlichen Schritt für Schritt den komplexen Genehmigungsprozess, stellen die Finanzierung sicher und legen später den ersten Spatenstich. In den letzten zehn Jahren ergab sich so ein Wachstum von rund 11 % bei der Gesamtleistung der weltweiten Windkraftanlagen. Das ist zwar weniger als die historischen Wachstumsraten zwischen dem Jahr 2000 und 2015, aber immer noch ein stattlicher Wert.
Nun beginnt der Bau der Windenergieanlage und Windräder
Bevor an Ort und Stelle tatsächlich ein Windrad entsteht, ist aber noch einiges zu tun. So gilt es unter anderem, den Boden zu erschließen, auch die Infrastruktur für den späteren Bau ist zu schaffen. Das bedeutet:
Bei Land-Anlagen dient als Untergrund normalerweise stabiler Beton, der aufgrund seiner Materialeigenschaften in der Lage ist, das spätere Gewicht zuverlässig zu tragen. Der Beton wird typischerweise als Flachfundament verlegt, folglich beschränkt sich der eigentliche Betonbereich nicht auf den relativ kleinen Bereich, auf dem später das jeweilige Windrad steht.
Der Aufbau des Windrades geht nun stetig voran. Die einzelnen Teile des Windrades sind zu diesem Zeitpunkt schon produziert und werden nun an die Baustelle geliefert. Zunächst montiert man hierfür die Turmsegmente, die häufigin einer ebenso robusten Stahlrohrbauweise angefertigt werden.
Danach geht es an die vielen Einzelteile, die aus einem Windrad schließlich eine Windenergieanlage werden lassen. Gondel, Nabe und Rotorblätter werden montiert. DieAntriebseinheiten sind bereits in der Gondel integriert. Sobald das Grundgerüst erst einmal steht, geht es an die eigentliche Elektrik. Die ist natürlich auch notwendig, denn allein aus der mechanischen Konstruktion lässt sich zu diesem Zeitpunkt noch keine verwertbare Energie erzeugen. Die Anlagen werden nun also elektrisch verbunden, unter Einsatz eines Mittelspannungskabels, danach werden Einspeisetrassen gelegt und Transformatoren installiert.
Funktioniert die Elektrik einwandfrei und hat alle notwendigen Sicherheitszertifikate erhalten, kann die Anlage nun erstmals an das tatsächliche Stromnetz angebunden werden. Bei besonders großen Windenergieanlagen wird noch ein Transformations- oder Umspannwerk notwendig, bei kleineren Anlagen kann darauf mitunter verzichtet werden.
Die Windenergieanlage wird erstmals in Betrieb genommen
Die Entwicklung ist nun erst einmal im weitesten Sinne abgeschlossen, was aber noch nicht heißt, dass das Windrad nun schon tatsächlich Strom generiert. Zunächst erfolgen verschiedene Tests, um sicherzustellen, dass alle einzelnen Bauteile und Bereiche einwandfrei funktionieren und vor allem auch miteinander funktionieren. Mechanik, Steuerung, Elektrik und erforderliche Sicherheitsabschaltungen werden einzeln und in Verbindung zueinander auf den Prüfstand gestellt. Erst wenn alle Tests nachweislich bestanden sind und keinerlei Probleme auftauchen, wird die Anlage tatsächlich auf praktische Weise an das Netz geschaltet.
Allein aufgrund der stattlichen Größe der Windräder sollte nachvollziehbar sein, dass dieser gesamte Prozess nicht nur einige wenige Wochen in Anspruch nimmt. Die meisten durchschnittlich großen Windenergieanlagen durchlaufen diese Entwicklungsphasen über einen Zeitraum von mehreren Monaten, manchmal dauert es sogar länger als ein Jahr.
Was wird nach der Inbetriebnahme der Windenergieanlage gemacht?
Einmal in Betrieb genommen, lässt man die Windenergieanlage natürlich nicht “einfach so” laufen. Der Zustand aller einzelnen Bauteile wird kontinuierlich überwacht, insbesondere in der Anfangsphase finden häufig noch verschiedene Optimierungen statt, um den generierten Stromertrag weiter zu maximieren. Optimal laufen solche Anlagen übrigens bei möglichst konstantem, mittleren bis starkem Wind. Ist der Wind zu stark, schaltet sich die Anlage ab einer gewissen Windgeschwindigkeit ab.
Um den Ertrag weiter zu maximieren, reagieren moderne Windräder zumindest in verschiedenen Aspekten vollständig oder teilweise automatisiert. So sind innovative Windräder beispielsweise in der Lage, ihre Blattwinkel automatisch und dynamisch an die aktuellen Windverhältnisse anzupassen. Sinnvoll ist das unter dem Blickwinkel eines weiteren Aspekts: Bei vielen Windanlagen geht es nicht allein darum, möglichst viel Energie zu liefern, sondern zugleich auch kontinuierlich eine fixe Regelleistung bereitzustellen. So soll zugleich das Stromnetz stabilisiert werden.
Auch die Windenergie entwickelt sich kontinuierlich weiter
Die meisten Windenergieanlagen funktionieren so über einen Zeitraum von 20 bis 25 Jahren, danach ist ihr erwartungsgemäßes “Lebensende” erreicht. An dieser Stelle gilt es nun zu beurteilen, ob die Anlage noch in einem so guten Zustand ist, dass sie weiterbetrieben werden könnte oder ob beispielsweise ein Rückbau erfolgt. Oftmals werden alte Anlagen zurückgebaut und Teile der Infrastruktur, wie Zufahrtswege oder Netzanschlüsse, können für neue Anlagen weitergenutzt werden. Das reduziert die Kosten für neu gebaute Windenergieanlagen.
Aktuell wird zudem wieder mehr auf Offshore- und schwimmende Windenergieanlagen gesetzt. Das aus einem einfachen Grund: Auf See ist der Wind relativ konstant, zudem stören die großen Windräder da niemanden. Auch intelligente Steuerungsmöglichkeiten kommen immer häufiger zum Einsatz, um den realen Ertrag der Anlage über den gesamten Lebenszeitraum zu maximieren, aber auch um Wartungsintervalle und sogar die gesamte Lebensdauer der Anlage zu verlängern. Speziell bei Rotorblättern wird mittlerweile zudem stark auf deren Recyclingeigenschaften geachtet.
03.12.2025
