Ganz ohne Politik kommt allerdings auch eine Technikerveranstaltung nicht aus. Zum Auftakt der Konferenz verlor daher Kerstin Deller, sie leitet im Bundesumweltministerium (BMU) das Referat für Forschung im Bereich der Erneuerbaren, einige Worte zur Förderpolitik: Dazu gehört, dass es aus Sicht der Regierung Reformbedarf beim Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) gibt. Allerdings bekräftigte Deller noch einmal, dass Bundesumweltminister Peter Altmaier ausdrücklich am EEG festhalten wird und es nicht wie vom Wirtschaftsministerium gefordert gegen ein Quotensystem ersetzt.
Für ein Mindestmaß an politischer Sicherheit ist also gesorgt und die Ingenieure dürfen sich auf die Hauptherausforderung der Energiewende stürzen: „Wie sieht die Struktur des Energiesystems künftig aus?“, bringt es Deller auf den Punkt. Denn ohne eine Optimierung des Netzverbunds und der daran angeschlossenen Anlagen, werden Anteile von 30, 50 und später 100 Prozent Grünstrom im Netz technisch nicht realisierbar sein. Das BMU hat das erkannt und wird künftig zwischen 25 und 30 Prozent des Forschungsetats in die Energiesystemforschung investieren – damit liegt ihr Budget mit denen für Windenergie und Photovoltaik auf Augenhöhe. „Beim Forschungsbedarf liegt die Verantwortung bei den Unternehmen. Sie müssen den Vorsprung insbesondere bei den Netzeigenschaften, der Anlagen- und Antriebstechnik halten“, sagt Deller.
Der Netzoptimierung fehlen die Verantwortlichen
Dabei hat sich die Optimierung der Netze vor allem zu einer administrativen Herausforderung entwickelt: Der größte Vorteil der einst monopolistisch geregelten Versorgerstruktur lag bei der klaren Verantwortung einzelner Unternehmen für ein reibungsloses Zusammenspiel von Energieerzeugung und -übertragung. Doch heute sorgt sich jedes Unternehmen nur noch um die betriebswirtschaftliche Optimierung seines Teilbereichs. „Wer optimiert nun das Gesamtsystem? Das ist unklar.“, bemerkt Jens Peter Molly, Geschäftsführer des Veranstalters DEWI (Deutsches Windenergieinstitut). Da auch künftig keine zentrale Figur diese Aufgabe übernehmen wird, ist es an der Zeit, dass alle an der Energiewende beteiligten Unternehmen sozusagen dezentral einen Teil der Verantwortung übernehmen.
Aus Sicht Mollys kommt den Anlagenherstellern und -betreibern dabei die Rolle zu, die Leistung neu installierter Turbinen auf ein Maß anzupassen, das für mehr Stetigkeit im Stromnetz sorgt. Jahrzehnte lang beherrschten Turbinen das Feld, deren Verhältnis von Rotordurchmesser zur Leistung weit vom Optimum entfernt lag. Historisch bedingt hatten sich die Hersteller darauf eingeschossen jedem Quadratmeter der Rotorfläche rund 400 Watt der Anlagenleistung zuzuordnen. Bei einer Windturbine mit 100 Meter Rotor entspricht das einer Anlagenleistung von gut 3,1 Megawatt. So produzierten die Anlagen zwar in den wenigen stürmischen Stunden im Jahr besonders viel Energie, waren für ihren Standort sonst allerdings völlig überdimensioniert – Generator, Kabel und Transformatoren waren allesamt teuer für ein paar Stunden Starkwind jährlich ausgelegt. Für das Stromnetz war diese Auslegung so wenig optimal wie für die Wirtschaftlichkeit.
Denn das Kostenoptimum liegt selbst bei einem Starkwindstandort mit durchschnittlich zwölf Meter pro Sekunde Windgeschwindigkeit nur bei 350 Watt pro Quadratmeter Rotorfläche, sagt Molly. Und bei Schwachwindstandorten mit Windgeschwindigkeiten von durchschnittlich sechs Metern pro Sekunde reduziert sich das Optimum auf 200 Watt. Die Hersteller haben diesen Trend erkannt und verlängern heute eher die Rotorblätter, anstatt die Leistung zu erhöhen.
Turbinentechnik: Wirtschaftlichkeit dem Netz opfern
Bei weiter steigendem Windstromanteil, könnte diese Entwicklung noch weiter gehen – aus Sicht der Windparkbetreiber sogar in eine unwirtschaftlichere Richtung: Das würde ein Systemverbund mit Energiespeichern erfordern: Denn wenn die Windturbinen gemessen an der Windgeschwindigkeit um einige Kilowatt kleiner ausgelegt werden, könnten sie mehr Stunden im Jahr auf Volllast laufen – die Energiespeicher müssten seltener einspringen und dürften damit kleiner ausfallen. Und weil Speicherkapazität teurer ist als Turbinenleistung ginge die Rechnung für das Gesamtsystem wirtschaftlich auf.
Doch da sich solche Zugeständnisse geringerer Turbinen-Wirtschaftlichkeit selten aus reiner Uneigennützigkeit durchsetzen, braucht es Regularien seitens der Bundesregierung oder der EU. Um solch neuen Vorschriften die nötige technische Basis zu verschaffen arbeitet etwa das Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) seit kurzem mit elf internationalen Forschungsreinrichtungen und Unternehmen am Projekt Reservices. Sie untersuchen, was nach aktuellem und künftigem Stand der Technik möglich ist, um die Stromnetze in Europa fit für die Energiewende zu machen. Das Projekt soll Antworten auf technische und ökonomische Fragen der Netzregulierung liefern, darunter auch wie sinnvoll Positiv-Reserven in Windparks sind. Bei dieser Betriebsart laufen die Windturbinen generell leicht gedrosselt, um auf einen plötzlich steigenden Energiebedarf reagieren zu können.
Projekte wie dieses sind Teil des Kongressprogramms der zweitägigen DEWEK-Veranstaltung. Aus den eingereichten 200 Vortragsangeboten wählte eine 15-köpfige Experten-Jury aus Universitäten, Instituten und des DEWI gut 100 aus, die sich den drängendsten Fragen der Windenergietechnik widmen. Die übrigen Angebote wurden als Poster ausgehängt. Insgesamt füllten die Branchenakteure aus 20 Ländern das inhaltliche Programm der DEWEK. Schwächer hingegen fielen die Besucherzahlen am ersten Kongresstag mit etwa 380 Teilnehmern aus. „Man spürt das schwierige ökonomische Umfeld“, kommentiert Jens Peter Molly. „Es sind zwar immer noch alle internationalen Branchengrößen vertreten, aber sie schicken heute eben nicht mehr jeweils 20 Vertreter.“
DEWI-Investor: USA müssen aufwachen
Zum schwierigen wirtschaftlichen Umfeld darf man weiterhin auch den US-Markt zählen, der noch immer auf eine Verlängerung der steuerlichen Abschreibung PTC, dem Fördermechanismus für US-Windenergieprojekte, wartet. Nach der Wiederwahl des Präsidenten Barack Obama gilt die Verlängerung zwar als sicher, dennoch wurden Produktionen bereits zurückgefahren und Arbeitsplätze gestrichen – das Windgeschäft braucht eben Planungssicherheit und lässt sich nicht beliebig drosseln und anfahren.
Die unstete Förderpolitik kritisiert auch der neue DEWI-Besitzer Underwriters Laboratories (UL). "Die USA müssen aufwachen!", sagt Jeff Smidt, Vizepräsident der Energieabteilung bei UL. "Darum sind wir hier." UL ist eine US-Größe im Bereich der Zertifizierungen und Sicherheitstests industrieller Produkte. Mit dem Kauf des DEWI vom Land Niedersachsen will es nun auch seine Kompetenz im Windenergiebereich weltweit ausbauen. „Wir wollen technologisch zu den führenden Kräften in der Windenergie gehören“, sagt Smidt. Mit Unterstützung des US-Partners soll das DEWI noch schneller als heute global expandieren. Die DEWI-Mitarbeiter zeigen sich damit zufrieden: „Wir fühlen uns im UL gut aufgehoben“, sagt der 68-jährige Molly, der eigentlich schon im letzten Jahr den Ruhestand antreten wollte. Auf den ausdrücklichen Wunsch der neuen Unternehmensmutter allerdings, stimmte er einer Vertragverlängerung bis 2014 zu.
(Denny Gille)
