WINDRÄDER

Windräder, wandeln Windkraft in Strom um. Windkraft kommt letztendlich von der Sonne, weil Luftzirkulation aufgrund von Temperaturdifferenzen entsteht.

Die Ausnutzung der Windkraft hat andererseits Aspekte, die nicht umweltfreundlich sind.

Der Bau eines Windrads erfordert zuerst die Absicherung durch das Fundament. Das Windrad soll mindestens zwanzig Jahre in Funktion bleiben: So lange garantiert der Staat den vorgeschriebenen Abnahmepreis für den Strom [11].

Für eine stabile Betonplatte als Grundlage für eine der häufigsten angewandten Fundament-varianten eines 38 m Rotor-Windrades sind ca. 800 Kubikmeter Fertigbeton notwendig [11]. Wenn das Fundament erstellt ist, ahnt man nicht mehr, welche Stahlbetonmassen versenkt wurden. Nach 20 oder 30 Jahren, wenn die Anlage abgebaut wird, wird dieser Beton aller Wahrscheinlichkeit nach für immer in der Erde bleiben [11].

Die Berechnung der Türme erfolgt für die vorgesehene Lebensdauer der Anlage. Vorhandene Türme können daher nach Ablauf dieser Lebensdauer in aller Regel nicht weiter als Träger für modernere Anlagengenerationen genutzt werden und werden beim Abbau der Anlage mit demontiert [12].

Die Auffassung, dass dann wenn man die untersten 10 Meter der Türme grün anmalt, sich der Turm hervorragend in die natürliche Umgebung einfügt, Bild 3 [8], ist zu bezweifeln.

Die von einem Windrad lieferbare Leistung hängt vom Quadrat des Rotordurchmessers ab. Daher ist es bei Vorhandensein von genügend Wind besser, ein großes Rad statt vieler kleinerer aufzustellen, was aber nicht immer landschaftlich schöner ist.

Die Anpassung an die Landschaft ist oft problematisch, wie die Bilder 6,7 und 8 zeigen.

Bei Windparks im offenen Meer, so genannte Offshore-Windparks, gibt es Bedenken wegen Kollisionen mit vom Kurs abgekommenen Schiffen. Durch Geräuschentwicklung unter Wasser während des Fundamentbaus kann zu eine Beeinträchtigung der Meeresökologie kommen.
Die Entfernung zu den Abnehmern ist größer als bei den Anlagen am Land, die Verkabelung teurer und aufwändiger. Das kann zu Baumaßnahmen im Wattenmeer führen, das fast komplett als Biosphärenreservat und Nationalpark ausgewiesen ist [12].
Dessen ungeachtet haben die deutsche und die englische Regierung vor kurzer Zeit Offshore-Windenergie-Programme beschlossen und dafür große Offshore-Windparks genehmigt und die Vergütungen des Stromes aus dieser Quelle erhöht [54].

Windkrafträder sind nicht geräuschfrei und tragen zur Lärmbelastung der Umgebung bei: Gängige Werte des A-bewerteten Schallleistungspegels liegen zwischen 98 dB und 109 dB. Mit 500 m Abstand zum nächsten Wohngebäude ist aber der Schalleinfluss einer einzelnen Windkraftanlage in jedem Fall unter 45 dB(A), oft wird bereits bei 300 m dieser Wert unterschritten [12].
Die Schallemission hängt besonders von der Blattspitzengeschwindigkeit und dem Getriebe ab. In der Nähe von Wohngebieten können Windräder nachts in einen schallreduzierenden Betriebszustand gebracht werden, indem die Drehzahl der Anlage abgesenkt wird. Diese Maßnahme führt jedoch zu einem Ertragsverlust für den Betreiber.

Durch drehenden Schatten, den die Anlage auf die unmittelbare Umgebung wirft, entsteht eine weitere Umweltbelastung. Dieser Schattenwurf tritt besonders unangenehm in Erscheinung, weil der Schatten einer Windkraftanlage periodische Helligkeitsschwankungen am Immissionsort hervorruft. Der flackernde Schatten des drehenden Rotors wird oft als sehr belästigend empfunden.
Zum Ausmaß der Fälle von Vogelschlag gibt es kontroverse Untersuchungen: Rotmilan und Seeadler sollen besonders betroffene Arten sein.
Seit einigen Jahren ist auch bekannt, dass Fledermäuse an Windkraftanlagen verunglücken können. Betroffen sind vor allem Arten, die im freien Luftraum jagen und/oder über große Strecken ziehen. Einige Standorte, zum Beispiel in der Nähe von Wald sind besonders schlagträchtig. Fledermäuse sind in Deutschland nach dem Bundesnaturschutzgesetz „streng geschützte“ Tiere.

Ein weiterer Punkt spricht gegen die breite Ausnutzung von Windkraftenergie - entspricht der erwartete Leistungsbedarf im Stromnetz nicht dem erwarteten Leistungsangebot, muss die Abweichung kompensiert werden. Dies kann bei Windenergieanlagen jedes Mal sein, wenn erwarteter Wind fehlt. Diese Leistungsdifferenzen zwischen Erzeugung und Verbrauch führen zu einer Abweichung, die durch entsprechende Leistungsreserven ausgeglichen werden muss. Dazu müssen kurzfristig Leistungsanpassungen bei regelfähigen Kraftwerken durchgeführt werden, schnell anlaufende Kraftwerke (z. B. Gasturbinenkraftwerke) gestartet oder Pumpspeicherwerke eingesetzt werden [55].

Da Windenergie jederzeit ausfallen kann, soll für jedes Kilowatt einer Windkraftanlage entsprechend viel Leistung durch schnell anlaufende Kraftwerke vorgesehen werden. [56].
Eine deutliche Verminderung des Bedarfs an Reserveenergie entsteht durch Vernetzung von Windenergieanlagen an verschiedenen Standorten, da sich die Schwankungen der dortigen Windgeschwindigkeiten teilweise gegenseitig ausgleichen.

Der Ertrag einer Windkraftanlage ist begrenzt: Laut Betz'schem Gesetz [8] kann eine Windkraftanlage mit Rotoren, wie sie derzeit am meisten gebaut werden, höchstens ca. 60% der kinetischen Energie des Windes in mechanische Energie umwandeln [8].
Zusätzlich wird die nutzbare Windenergie noch um den aerodynamischen Wirkungsgrad der Anlage und um die Wirkungsgrade aller mechanischen und elektrischen Maschinenteile reduziert. Eine weitere Verminderung entsteht in Windparks infolge der Windschattenwirkung der Rotoren untereinander.

Eine Alternative, welche die negativen Seiten der Windkraftnutzung verhindert, ist die direkte Nutzung der Sonnenenergie mittels Solaranlagen. Der derzeitige Wirkungsgrad ist zwar bei kristallinem Silizium noch relativ niedrig, hat aber keine obere Begrenzung der nutzbaren Energie wie im Fall von Windkraft und kann durch neue Entwicklungen weiter gesteigert werden.