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Die Stromerzeugung durch Wind

Windkraft ist in Deutschland die bedeutendste erneuerbare Energiequelle.

Windenergie leistet wichtigen Beitrag zur Energiewende

Neben Sonnenenergie und Wasserenergie ist auch die Windenergie eine Quelle von elektrischem Strom. Bereits vor einigen Jahrhunderten nutzte man die Energie des Windes, um beispielsweise Getreidemühlen anzutreiben. Die erste Windkraftanlage wurde in den USA im Jahre 1887 errichtet. Heute nimmt die Windenergie eine zentrale Bedeutung in der Energiewende ein. Im Rahmen des Klima- und Umweltschutzes setzt man vermehrt auf erneuerbare Energien, da diese keine oder nur sehr wenig schädliche Abfälle und Abgase erzeugen. In Deutschland ist die Windkraft die bedeutendste erneuerbare Energiequelle. Mit knapp 50 Prozent erzeugt Windenergie heute den größten Anteil am erneuerbaren Strom in der BRD (Quelle: Agentur für Erneuerbare Energien, Stand: 2017).

Strom aus Wind durch Windenergieanlagen

Windkraft ist die Bewegungsenergie, die entsteht, wenn Luftmassen bewegt werden. Um die Energie des Windes einzufangen, benötigt man Windkraftanlagen. Der Rotor einer Windenergieanlage formt die Bewegungsenergie des Windes in mechanische Rotationsenergie um, die schließlich durch einen Generator in elektrische Energie umgewandelt wird. Die Nutzung der Windenergie erfolgt in windreichen Regionen wie an Küsten oder im ländlichen Bereich auf freien Flächen. Eine Windkraftanlage produziert umso mehr Strom, je höher die mittlere Windgeschwindigkeit und je größer die Rotorfläche ist. Da der Wind mit zunehmender Höhe über dem Erdboden stärker und gleichmäßiger weht, erzeugen hohe Windkraftanlagen besonders viel Strom.

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Vorteile der Windkraft und Windenergieanlagen

Regenerativ, platzsparend und vergleichsweise kostengünstig

Wie auch Wasser ist der "Rohstoff" Wind unbegrenzt und kostenlos verfügbar. Im Gegensatz zur Sonnenenergie steht Wind sowohl tagsüber als auch nachts zur Verfügung. Windkraftanlagen haben sich nach bereits etwa drei bis sieben Monaten energetisch amortisiert. Das heißt, nach dieser Zeit hat die Anlage so viel Energie produziert wie für Herstellung, Betrieb und Entsorgung aufgewendet werden muss. Im Vergleich zu anderen erneuerbaren Energien ist das sehr schnell. In den letzten Jahren sind die Herstellungskosten für Windkraftanlagen stark gesunken. Die Energiegewinnung durch Windenergie benötigt außerdem vergleichsweise wenig Platz – die tatsächlich verbrauchte Fläche der Anlagen ist minimal.

Windkraftanlagen – großes Potenzial für die Zukunft

Das Ausbaupotenzial der Windenergieanlagen ist noch lange nicht ausgeschöpft. Laut Bundesverband WindEnergie e. V. (BWE) lag die Zahl der Windenergieanlagen im Jahr 2017 bei 28.675 Onshore-Anlagen und 1.169 Offshore-Anlagen. Vor allem aus Gründen des Naturschutzes setzt der Bund vermehrt auf Windenergieanlagen, die im Küstenvorfeld der Meere errichtet werden. Die vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) veröffentliche Maritime Agenda 2025 schreibt fest, dass die Offshore-Windenergie bis 2030 etwa zehn Prozent des deutschen Stromverbrauchs decken soll. Die Offshore-Windparks stellen jedoch eine große technische und logistische Herausforderung dar. Neben hohen Investitionskosten bedeutet der Bau und Betrieb von Offshore-Anlagen immer einen Eingriff in die Meeresumwelt. Eine höhere Effizienz von Windkraftanlagen soll auch durch das sogenannte Repowering gewährleistet werden, also das Ersetzen alter Windkraftanlagen mit geringer Leistung durch neue, leistungsstärkere Anlagen.

Nachteile der Stromerzeugung durch Wind

Schwankungen in der Stromerzeugung

Je nach Windstärke schwankt die erzeugte Leistung durch Windkraftanlagen sehr stark. So kann es vorkommen, dass eine sonst sehr gut ausgelastete Anlage an einem windstillen Tag keinen oder nur sehr wenig Strom erzeugt. Bisher gibt es nur wenige, noch nicht ausgereifte Technologien, die erneuerbare Energie für wind- oder sonnenarme Tage speichern und bedarfsgerecht abgeben. Bei Überlastungen einzelner Leitungen im Stromnetz werden Anlagen für kurze Zeit abgeschaltet – zu Lasten aller Verbraucherinnen und Verbraucher, die über den Strompreis eine Entschädigung an die Anlagenbetreiber zahlen. Die bei Windstille entstehenden Versorgungslücken werden bis dato mit konventionellen Kraftwerken gefüllt. Viele dieser Kraftwerke laufen mit Minimalleistung weiter – und zwar auch dann, wenn ausreichend Strom aus erneuerbaren Energien zur Verfügung steht. Die Folge ist ein hoher Ausstoß klimaschädlichen Kohlenstoffdioxids (CO²). Der Bau und Transport der Windkraftanlagen setzt ebenfalls eine enorme Menge CO² frei.

Beeinträchtigung von Anwohnern und Natur

Ein weiterer Nachteil sind die von den Windkraftanlagen ausgehenden Licht- und Lärmemissionen, welche die Anwohner beeinträchtigen können. Die Belästigung durch Licht und Lärm ist bei neueren Anlagen deutlich geringer. Der Bund hat Vorschriften erlassen, die von den Genehmigungsbehörden befolgt werden müssen.

Auch geraten Windenergienutzung und Naturschutz wiederkehrend in Konflikt. Besondere Rücksicht ist auf Brutstätten, Nahrungshabitate oder Flugrouten von Vögeln und Fledermäusen zu nehmen.

Überblick der Vor- und Nachteile von Windkraft

Vorteile von Windkraft

  • Regenerativ.
  • Platzsparend.
  • Vergleichsweise geringe Investitionskosten.
  • Energiequelle mit Zukunft.

Nachteile von Windkraft

  • Stromerzeugung von Windkraft abhängig.
  • Keine ausgereiften Technologien für Speicherung der Windenergie.
  • Konventionelle Kraftwerke füllen immer noch Versorgungslücken.
  • Lärm- und Lichtemissionen.
  • Eingriff in die Natur.

Ökostrom – der Weg in die Zukunft

Ohne Strom geht es nicht. Alternativen der Energieerzeugung aus Sonne, Wasser, Wind oder Biomasse sind zwar nicht perfekt, aber weitaus umweltschonender als herkömmliche Varianten. In Deutschland gibt es deshalb immer mehr Stromanbieter, die auch Ökostrom- und Klimatarife anbieten. Daneben gibt es natürlich auch diverse Möglichkeiten, im Alltag ohne Komfortverluste Strom zu sparen und dabei gleichzeitig auf Nachhaltigkeit zu setzen.

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