Nachhaltigkeit bewegt sich im Kreis – wie ein Windrad
22.06.2021 - Im Norden Deutschlands kennt man sie ein bisschen besser als im Süden: Windräder oder auch Windkraftanlagen. Die platzsparenden Riesen nutzen ihren Raum optimal aus, um höchst effizient sauberen Strom zu generieren. Über ihre wichtige Rolle für die Energiewende und etwaigen Optimierungsbedarf beim Thema Windrad-Recycling sprachen wir mit Broder Heepmann, Leiter Erneuerbare Energie und Projektmanagement bei der Steinbeis Energie GmbH.
Herr Heepmann, derzeit ist Steinbeis an zwei Windparks bzw. sieben Windenergieanlagen zu 100 Prozent beteiligt. Wie kam das zustande, und welche Zukunftspläne hat Steinbeis Energie für diesen Sektor?
Wir betreiben einen Windpark in Dischingen, Baden-Württemberg, und einen in Trierweiler, Rheinland-Pfalz. In beiden kommen verschiedene Anlagentechniken zum Einsatz. Die Wahl der Anlagentechnik hängt in erster Linie vom Standort ab: An diesem werden vor dem Bau über ein, zwei Jahre Messungen und Analysen durchgeführt. Dann weiß man, in welchen Windschichten was genau passiert, und wie viel Energie damit gewonnen werden kann. Gewählt wird anschließend die Anlage, die für den Standort am effizientesten ist.
Wie wir zu unseren Windparks gekommen sind, ist eine schöne Geschichte und typisch Steinbeis: Wir hatten vor einigen Jahren beschlossen, als Unternehmen und über die gesamte Steinbeis Gruppe CO₂-neutral zu werden. Es wurden im Bereich der erneuerbaren Energien ca. 70 Millionen Euro investiert, um dieses Ziel zu erreichen – unter anderem in diese Windparks. Mittlerweile erfüllen wir unser Ziel deutlich über und erzeugen viel mehr regenerative Energie, als wir verbrauchen. Deswegen können wir hinter das Thema CO₂-Neutralität zufrieden einen Haken machen und mit weiteren Investitionen unser Ziel immer wieder toppen.
Welche Rolle spielen Windkraftanlagen für die Energiewende in Deutschland, und welche Herausforderungen ergeben sich dabei?
Zunächst einmal ist es für die Umwelt nur wichtig, dass wir saubere Energie erzeugen – wie wir das machen, spielt eine untergeordnete Rolle. Windenergie ist dabei besonders attraktiv, weil sie in unserem Land sehr effizient ist. Windkraftanlagen brauchen wenig Platz und können auch in unwegsamem Gelände wie zum Beispiel in Wäldern und auf Hügelkuppen aufgestellt werden. Sie verfügen über eine hohe Leistung: Eine einzige unserer Anlagen erzeugt so viel Energie wie drei Hektar Solarpanels – und es gibt noch deutlich leistungsstärkere Anlagen. Außerdem erreichen wir in Deutschland mehr Volllaststunden über Windenergie als über Solarenergie. Unterm Strich ist Windkraft deshalb bei uns die günstigste Wahl, um erneuerbare Energie zu erzeugen.
In den letzten Jahren sinken die Zubauraten für Windkraftanlagen allerdings aus den folgenden Gründen: Manchmal müssen wir besondere Rücksicht auf die Natur nehmen und Windkraftanlagen nachts abschalten, um zum Beispiel Fledermäuse zu schützen oder bestimmte Vogelarten nicht beim Brüten zu stören. Das ist völlig legitim, und wir möchten natürlich auf keinen Fall zu stark in die Natur eingreifen – das stünde ja im Widerspruch zu unserer Unternehmensmission des Umweltschutzes. Gleichzeitig verkompliziert es jedoch die optimale Nutzung eines Standorts und vor allem die Erschließung neuer Standorte.
Der häufigste Grund dafür, dass Windparks nicht gebaut werden, ist jedoch, dass Bürger:innen Anlagen nicht in ihrer Nähe haben wollen. Einige sagen, sie zerstörten das Landschaftsbild oder seien zu laut. Auch das kann ich bis zu einem gewissen Grad nachvollziehen, allerdings müssen wir uns an dieser Stelle als gesamte Bundesrepublik unsere Prioritäten klarmachen: Wir alle brauchen Strom, und dieser muss irgendwo herkommen. Gleichzeitig wollen wir grünen Strom und keinen aus Atomkraft oder fossilen Brennstoffen. Und wenn wir das beides möchten, können wir es uns nicht leisten, darüber hinaus auch noch keine Windräder im Landschaftsbild zu tolerieren. Erst recht, wenn wir im Bereich Mobilität in Zukunft auch immer mehr auf Elektrifizierung setzen. E-Mobilität schützt die Umwelt natürlich nur, wenn der Strom aus erneuerbaren Energien stammt – wozu sonst das Ganze? Ich bin in diesem Zusammenhang sehr gespannt auf unsere neue Regierung Ende des Jahres und wie sie an das Thema Klimaschutz herangehen wird, vor allem im Hinblick auf den beschriebenen Zielkonflikt: Umweltschutz durch Windenergie vs. Naturschutz der Flora und Fauna vor Ort.
Ursprünglich wurden die Anlagen mit einer Laufzeit von 20 Jahren geplant – welche Rolle spielt in diesem Zusammenhang das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)?
Das EEG bestimmt die Lebensdauer der Anlagen schon maßgeblich mit. So ein Windrad kostet schnell drei bis vier Millionen Euro. Diese Investition ist dank EEG finanzierbar, welches die Anlage für 20 Jahre fördert und damit sowohl Preisgarantie als auch eine gewisse Planungssicherheit bietet. Wie stark der Wind weht, wird über die beschriebenen Analysen und Messungen prognostiziert. Wie viel man nach Ablauf der EEG-Förderung für den erzeugten Strom bekommt, lässt sich nur schwer abschätzen – deswegen sind die Anlagen auf 20 Jahre geplant. Laut TÜV müssen sie dann hinsichtlich ihrer Statik geprüft werden, in den meisten Fällen könnten sie aber problemlos noch jahrelang weiter betrieben werden. Theoretisch wäre es natürlich gut, genau das auch zu machen, im Sinne von „etwas nutzen, bis das Ende seiner Lebensdauer erreicht ist“. Praktisch sind mögliche Standorte für Windkraftanlagen in Deutschland jedoch sehr begrenzt, und die vielen Stakeholder und die Bürokratie machen es wie gesagt schwer, neue zu erschließen. Deswegen kann es in der Praxis durchaus Sinn machen, ältere Anlagen abzubauen und an ihrer Stelle neue zu errichten. Denn die Technologie hat auch in diesem Bereich große Sprünge gemacht – eine moderne Anlage von heute leistet so viel wie ca. fünf aus dem Jahr 2001 und muss laut TÜV sogar erst nach 25 Jahren auf die Standsicherheit überprüft werden.
Ist es denn dann überhaupt profitabel, eine Windkraftanlage ohne EEG weiterlaufen zu lassen?
Das ist eine Frage, die wir uns auch stellen. Aktuell können wir dazu wenig sagen, weil wir kaum Referenzen haben – die Windenergie in Deutschland ist noch so jung, dass die ersten Windparks gerade erst aus der EEG-Förderung herausfallen. Aus den eben angesprochenen Gründen ist der aktuelle Trend in diesen Fällen das Repowering, das heißt, man baut die Anlage ab und baut an ihrer Stelle eine neue, technisch überlegene Anlage.
Im rein hypothetischen Fall, dass unsere eigenen Anlagen der Steinbeis Energie morgen aus dem EEG herausfielen, wäre es unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten derzeit schwierig, sie weiterzubetreiben. Da bei Strom aus fossilen Brennstoffen jedoch zunehmend der Umweltschaden einberechnet wird und dessen Preise deshalb steigen, kann sich dieses Blatt bald wenden. Wie genau und wie schnell das passiert, hängt von der Politik ab und davon, wann sie Worten Taten folgen lässt. Aber das Ziel steht: Deutschland will bis 2045 CO₂-neutral sein.
Und nun der Bogen zum wichtigen Thema Recycling: Was passiert eigentlich mit alten Windrädern? Aus welchen Teilen sind sie zusammengesetzt, und aus welchen Materialien bestehen sie?
Das Windrad-Recycling wird erst jetzt zum Thema, wo die ersten Windräder aus dem EEG herausfallen. Diese Kurzsichtigkeit finde ich von uns als hochindustrielle Nation ehrlich gesagt etwas enttäuschend, sie erinnert unangenehm an die Atomkraftwerke, bei denen den meisten auch erst sehr spät klar wurde, dass es Unsummen kostet, sie abzubauen, und dass sie diese Kosten hätten einplanen müssen.
Doch zurück zu den Windkraftanlagen – sehen wir uns einmal an, woraus sie bestehen: An manchen Standorten braucht man ein Fundament, eine Art Betonsockel, auf dem man das Rad aufbaut. Bei unserem Windpark in Rheinland-Pfalz kommen wir zum Beispiel ohne aus, weil der Boden sehr fest ist. Dann gibt es den Turm; er besteht aus Betonhalbschalen, die breit anfangen und nach oben hin schmaler werden. Sie werden teilweise überhaupt nicht miteinander verbunden, sondern einfach mit Stahlseilen zusammengespannt und im Boden verankert. Darauf kommt ein Stahlturm. Er trägt die Gondel, die ebenfalls überwiegend aus Stahl besteht und ca. 70 Tonnen wiegt. An die Gondel kommen die drei Rotorblätter. Obwohl sie riesig sind, machen sie gewichtstechnisch nur etwa vier Prozent der Anlage aus, denn sie bestehen aus Glasfaserverbundwerkstoffen (GFK), wie man sie auch in der Luftfahrt verwendet.
Neben dem Recycling ist das Reusing auch ein guter Weg, wenn es für alle Beteiligten wirtschaftlich Sinn macht: Deshalb werden manchmal ganze Secondhand-Windräder ins Ausland verkauft, wie zum Beispiel nach Kasachstan. Ganz grundsätzlich ist es wie gesagt gut, Dinge immer weiter zu benutzen, solange sie funktionieren. Beim Recycling von Windrädern ist die gute Nachricht: Da die Anlagen zum größten Teil aus Beton, Stahl und Eisen bestehen und das Recycling dieser Materialien bei uns sehr gut etabliert ist, ist der größte Teil der Anlage schon heute problemlos recycelbar. Die Herausforderung besteht in den Rotorblättern aus GFK. Für deren Recycling gibt es derzeit nur Ansätze. Aktuell ist das kein dringliches Problem, weil die Gesamtmenge klein ist und das Material immerhin thermisch verwertet, also unter besonderen Vorsichtsmaßnahmen verbrannt wird. Ein Teil des GFK kann auch geschreddert und gemischt mit anderen Stoffen für Zwischenschichten und Baustoffe im Straßenbau verwendet werden – dieses Gemisch trägt übrigens den niedlichen Namen „Fluff“.
Zwar gründen sich gerade erste Unternehmen, die diese Lücke des Rotorblatt- oder GFK-Recyclings zu schließen versuchen, doch die Ansätze für chemisches Recycling beispielsweise – bei dem die Stoffe auf Molekularbasis aufgelöst und wieder nutzbar gemacht werden – stecken zumeist noch in den Kinderschuhen.
Einerseits wäre es schön, hier noch eine bessere Lösung als die thermische Verwertung zu finden, da sie, wenn auch nützlich, genau genommen kein Recycling ist. Andererseits ist der Grund dafür, dass es eine solche Lösung noch nicht gibt, dass es sich hierbei um kein akutes Problem handelt, da die Mengen aktuell überschaubar sind – allerdings werden sie in den kommenden Jahren stark wachsen. Hinzu kommt, dass die Unternehmen, welche die Windkraftanlagen herstellen, das Problem ebenfalls erkannt haben und sich um Lösungen bemühen. Die Firma Vestas zum Beispiel arbeitet daran, dass ihre Anlagen nicht nur zu 100 Prozent recycelbar sind, sondern dass sie sich darüber hinaus bis 2040 vollständig abfallfrei produzieren lassen. Das ist zwar noch eine Weile hin, aber der Anspruch, nicht nur recycelbar, sondern auch abfallfrei zu wirtschaften, ist großartig.
Außerdem ist das Thema Kunststoffrecycling an und für sich auch nicht ganz einfach, nicht wahr?
Das kann man wohl sagen – und wir kennen das Thema bei Steinbeis sehr gut, da wir in diesem Bereich ebenfalls tätig sind. Unternehmen entwickeln in rasantem Tempo neue Kunststoffanwendungen, jedes Jahr kommen Hunderte neue Gemische aus Kunststoffsorten und Additiven in den Kreislauf. Auf ihre Produkteigenschaften wird dabei stets mehr Wert gelegt als auf ihre Recycelfähigkeit. Nun sollen aber Gesetze kommen, die das ändern; wie bei all diesen Themen funktioniert es nur mit gesetzlichen Vorgaben, die den Umweltschutz priorisieren, da ansonsten immer Profit an erster Stelle steht. Der politische Druck und die öffentliche Meinung lenken Unternehmen allerdings schon in die richtigen Bahnen.
Da ich davon ausgehe, dass wir in den kommenden Jahren das Thema Windkraft weiter ausbauen müssen, um unseren Bedarf an sauberem Strom zu decken, denke ich, dass es definitiv auch Auflagen für die Windkraftanlagen geben wird, nach welchen sie abbaubar zu sein haben, ohne die Natur zu schädigen. Ich schätze, dass die thermische Verwertung jedoch erst einmal weiter erlaubt sein wird. Eines ist jedoch sicher: Wir werden Tausende von neuen Windkraftanlagen brauchen. Den meisten Verbraucher:innen ist nicht klar, welche gigantischen Mengen Energie Atomkraftwerke produzieren. Um diesen Ausstieg zu stemmen, werden wir die Windkraft brauchen.
Über Broder Heepmann
Broder Heepmann ist seit zehn Jahren in der Steinbeis Gruppe tätig und ein Paradebeispiel dafür, wie eine Karriere dort aussehen kann. Angefangen mit einem dualen Studium (Wirtschaftsingenieurwesen) bei Steinbeis Papier, ist er mehr oder weniger in der gesamten Steinbeis Gruppe herumgekommen: Seine Stationen umfassen die Steinbeis Holding in München, wo er nebenbei einen MBA an der TU München erwarb, kurze Ausflüge nach Österreich ins Kunststoffrecycling zu Kruschitz und nach Großbritannien in das Schwesterunternehmen AP Concept. Heute ist Broder Heepmann Leiter Erneuerbare Energie und Projektmanagement bei der Steinbeis Energie GmbH in Glückstadt sowie Geschäftsführer der Abel + Steinbeis Regenerative Energien GmbH.
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Recycling verhilft uns zu mehr Kreislaufwirtschaft und schont wichtige Ressourcen. Doch was bedeutet der Begriff „recycelbar“ konkret und welche Materialien können Stand heute recycelt werden. Wir geben einen Überblick und wertvolle Tipps.
Titelbild: Willfried Wende/Pixabay
Autor/-in
Isabella Bigler ist Redakteurin und Texterin. Hier schreibt sie über nachhaltige Themen, die Vergangenheit und die Zukunft – gelegentlich mit Unterstützung ihrer engagierten Interns Lumen Nguyen und Liam Jennings.
