Daten und Fakten zur Windenergieforschung; herausgegeben von IWES, DLR, Forschungsverbund Windenergie und ForWind: Forschungsinfrastruktur Forschungsaufgaben: Kostensenkungspotenziale für Offshore- und Onshore-Windenergie
Pluspunkte für Windenergie
Die wesentlichen Vorteile von Windenergie sind:
- niedrige Stromerzeugungskosten
- weltweit einsetzbar
- sehr gut regelbar (Systemdienstleistungen)
Potenziale von Windenergie
Bei der Windenergienutzung gehört Deutschland seit langem zu den Spitzenländern und steht nach China und den USA auf dem dritten Platz. Weltweit waren Ende 2016 Anlagen mit einer Gesamtleistung von ca. 487 GW installiert, davon 50 GW in Deutschland (http://www.gwec.net/global-figures/graphs/).
Die Nutzung der Windenergie ist zu einem bedeutenden Wirtschaftsfaktor geworden: In Deutschland trug die Windenergie im Jahr 2015 einen Anteil von rund 14 % zur Bruttostromerzeugung bei. Allein mit der Windenergienutzung an Land könnten bis zu 65 % des deutschen Strombedarfs gedeckt werden. Hier liegen die Stromgestehungskosten je nach Windstärke und Anlagengröße bei 5 – 11 Cent/kWh (Quelle: Windmonitor) und können somit bereits heute an sehr guten Standorten mit denen konventioneller Kraftwerke konkurrieren.
Rund 390 TWh ließen sich mit einer Gesamtleistung von knapp 200 GW verteilt auf je 2 % der Fläche aller deutschen Bundesländer jährlich erzeugen (Quelle: BWE/Fraunhofer IWES). Bestehende Standorte lassen sich durch Repowering ertragreicher nutzen. Darunter versteht man den Ersatz älterer Anlagen mit geringer Leistung durch moderne Multimegawattanlagen.
Für die Windenergienutzung auf See hat die Bundesregierung eine Leistung von 15 GW bis zum Jahr 2030 als Ziel formuliert. Davon sind bis Mitte 2017 rund 4,7 GW realisiert Installierte Netto-Leistung zur Stromerzeugung
Die Offshore-Windenergie ist besonders attraktiv, weil mit einer Anlage gleicher Leistung mehr als doppelt so hohe Erträge wie im Binnenland erzielt werden können. Die technologischen und logistischen Anforderungen sind aber auch deutlich höher und die Kosten für die Stromerzeugung aus Offshore-Windenergie sind derzeit mit 11– 18 Cent/kWh (Quelle: Windmonitor) noch etwa doppelt so hoch wie an Land.
Forschungs- und Entwicklungsbedarf für Windenergie
Eines der wichtigsten Ziele der Forschung und Entwicklung ist eine weitere Kostenreduktion. Branchenexperten erwarten weitere 25 – 30 % bis 2030 (Quelle: IEA).
Weiterentwicklung der Anlagentechnik
- Gewichtsreduktion durch neue Materialien, Verbundwerkstoffe und neue Bauweisen
- Elastizität, Strukturdynamik und Flattern
- Geräuschreduktion
- innovative Regelungsverfahren
- Generatoren und Leistungselektronik
- neue Anlagenkonzepte
- adaptive Rotoren
- automatisierte Produktionsverfahren
- computerbasierte Designprozesse
- Simulation und Optimierungsverfahren
Wind-Klimatologie und Umgebungsbedingungen
- verbesserte Windpotenzialbestimmung
- zielgenaue Standortfindung in komplexem Gelände
- genauere Bestimmung der Schallausbreitung und -einwirkung
- Standortspezifische Anlagenauslegung
- Bestimmung des Nachlaufs größerer Windparks, um Abschattungsverluste zu vermeiden
- Wind- und Wellencharakteristik für Offshore- Anwendungen
Systemtechnische Einbindung
- Regelung und Betriebsführung von Windparks
- Fehlerfrüherkennung, zuverlässigkeits- und zustandsorientierte Instandhaltung
- Informations- und Kommunikationssysteme
- Netzwechselwirkungen und Systemdienstleistungen
- verbesserte Windleistungsprognosen
Aktuelle Materialien
Hier sehen Sie einzelne Artikel zum Thema „Windenergie“. Eine komplette Übersicht über alle Publikationen finden Sie im Publikationsbereich.
Artikel aus "Politische Papiere anderer"
Factsheet Windenergie (2021)
Daten und Fakten zur Windenergie herausgegeben von IWES, DLR, Forschungsverbund Windenergie und ForWind: Anteil an der Stromproduktion Ausbau: Stand &…
Artikel aus "Workshop-Ausgaben"
Workshop 2013: Sensorik für Erneuerbare und Ernergieeffizienz
Der Band enthält die Beiträge zum Workshop vom AMA Fachverband für Sensorik e.V. und vom ForschungsVerbund Erneuerbare Energien im März…
Artikel aus "Programmbroschüren"
Windenergie
Forschungsziele 2019
Diese Broschüre informiert über die Forschungsthemen im FVEE zu: Energiebereitstellung Systemkomponenten Energienutzung Energiesystemgestaltung Außerdem finden Sie hier die Ziele des…
Artikel aus "Themenhefte"
Themen 2020: Forschung für den European Green Deal
Mit dem Green Deal will Europa bis 2050 der erste klimaneutrale Kontinent werden. Der FVEE zeigte auf seiner Jahrestagung 2020…
Windenergie als Motor der europäischen Energiewende
Erneuerbare Energie – Chancen einer industriellen Wertschöpfung in Europa
Windenergie vom Anfang bis zum Ende gedacht
Themen 2019: Energy Research for Future – Forschung für die Herausforderungen der Energiewende
Die schleppende Umsetzung der Energiewende verursacht eine deutliche Klimaschutzlücke, so dass der Handlungsdruck für die Entwicklung und den Aufbau eines…
Expert*innen
DLR
Dr. Jan Teßmer
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
Linder Höhe, 51147 Köln
- Kontakt
DLR
Dr. Michaela Herr
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
Linder Höhe, 51147 Köln
- Kontakt
Fraunhofer IEE
Dr. Philipp Strauß
Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik
Joseph-Beuys-Straße 8, 34117 Kassel
- Kontakt
Fraunhofer IEE
Dr. Reinhard Mackensen
Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik
Joseph-Beuys-Straße 8, 34117 Kassel
- Kontakt
- 0561 7294-245
- Email senden
Fraunhofer IWES
Prof. Dr. Jan Wenske
Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme
Am Seedeich 45, 27572 Bremerhaven
- Kontakt
KIT
Prof. Dr. Stefan Emeis
Karlsruher Institut für Technologie
Kaiserstraße 12, 76131 Karlsruhe
- Kontakt
ZSW
Andreas Rettenmeier
Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg
Meitnerstraße 1, 70563 Stuttgart
- Kontakt
ZSW
Anton Kaifel
Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg
Meitnerstraße 1, 70563 Stuttgart
- Kontakt