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24. Feb. 17

„Die schwimmende Windenergie kann viel von den On- und Offshore-Entwicklungen lernen und sich dadurch schneller entwickeln“: Cheng traut der Technologie den Durchbruch zu.

Das nächste große Ding

Haben Windräder künftig zwei oder drei Flügel? Stehen sie an Land oder schwimmen sie auf dem Wasser? Sind sie aus Beton oder Stahl? Windkraftexperte Po Wen Cheng blickt in die Zukunft.

„Die Windkraft reduziert unsere Abhängigkeit von Öl- und Gasimporten, vermeidet CO2-Ausstoß, schafft Arbeitsplätze“: Professor Po Wen Cheng über die Stärken der Branche.

Von Daniel Hautmann

Po Wen Cheng zählt zu den führenden Windkraftspezialisten in Deutschland. Seit 2012 hält der gebürtige Taiwanese den Lehrstuhl für Windenergie am Institut für Flugzeugbau der Universität Stuttgart. Für Energie-Winde hat Cheng einen Blick in die Glaskugel gewagt. Ein Gespräch über 100-Megawatt-Turbinen, die vermeintliche Renaissance der Kernkraft und die Folgen der Wahl Donald Trumps für die globale Energiewende.

Herr Cheng, Sie sind Professor an der Universität Stuttgart und leiten den Stiftungslehrstuhl für Windenergie. Wo sehen Sie die Windkraft in 50 Jahren?

Po Wen Cheng: Wir dürfen die Windenergie nicht isoliert betrachten. Energie ist immer Mittel zum Zweck. Heute brauchen wir Strom für die Industrie, unser Licht et cetera. Das könnte sich in Zukunft wegen Kopplungen zwischen verschiedenen Sektoren ändern, denken sie nur an die Elektromobilität oder die Wärmewende. Es geht letztlich auch darum, wie sich die anderen regenerativen Energieträger entwickeln werden. Wind und Fotovoltaik sind keine Konkurrenten, sie komplementieren sich und die Schwankungen in der Energieeinspeisung werden dadurch kleiner.

Wie werden die Windräder der Zukunft aussehen?

Cheng: Ich glaube nicht, dass sie sich vom heutigen Konzept radikal unterscheiden werden. Nehmen sie den Automobilbau und die Luftfahrtbranche: Es gab eine große Vielfalt bei den ersten Fahr- und Flugzeugen. Aber mit der Zeit und der Massenproduktion konvergieren die Konzepte – seit rund 50 Jahren hat sich nichts Grundlegendes mehr im Design verändert. Dafür gibt es viele evolutionäre Verbesserungen. Das gilt auch für die Windkraft.

Wir werden sehr wahrscheinlich beim gängigen Konzept bleiben: Turm, Generator und drei Flügel mit variabler Drehzahl und Pitchregelung. Offshore könnten sich Zweiflügler als konkurrenzfähige Option zum Dreiflügler etablieren. Natürlich werden die Anlagen in ihrem Innenleben anders aussehen. Es wird viel mehr Automatisierung geben. Es entstehen neue technologische Optionen, etwa supraleitende Generatoren, die viel leistungsstärker und kompakter sind. Genauso Rotorblätter, die sich an die Windverhältnisse anpassen, also in der Länge und im Profil variabel sind.

Offshore-Windparks werden heute mit dreiflügligen Rotoren gebaut. In Zukunft könnten Zweiflügler eine konkurrenzfähige Alternative sein, glaubt Cheng.

Was wird sich bei den Materialien tun?

Cheng: Leichtbau bleibt sicherlich über die nächsten Jahrzehnte hinweg ein wichtiges Thema. Für die drei wichtigsten Materialien – Beton, Stahl, Kunstfaser – werden wir so schnell aber keinen Ersatz sehen. Allerdings könnten sich die Materialanteile ändern: Im Offshore-Wind kann Beton durchaus einen Teil des Stahls wirtschaftlich ersetzen.

Was bedeutet das für das Größenwachstum der Anlagen? Werden wir 100-Megawatt-Windräder sehen?

Cheng: Daran glaube ich nicht. Nicht mit dem jetzigen Konzept. Technisch sind heute schon 20-Megawatt-Windräder realisierbar. Die Frage ist, ob das wirtschaftlich sinnvoll ist. Eine einzelne Sechs-Megawatt-Anlage ist heute teurer als zwei Drei-Megawatt-Windräder. Dennoch setzen offshore alle auf die großen Maschinen. Aus einem einfachen Grund: den Fundamentierungs- und Anschlusskosten. Was letztlich zählt, sind die Gesamtkosten. Es ist alles eine Frage der Wirtschaftlichkeit.

Wird die schwimmende Windkraft das nächste große Ding?

Cheng: Möglich. Aber die Technologie steht noch ganz am Anfang. Ungefähr dort, wo onshore in den 1990er-Jahren war. Die Herausforderungen sind enorm, die Erträge aber auch. Die schwimmende Windenergie kann viel von den On- und Offshore-Entwicklungen lernen und sich dadurch schneller entwickeln. So gesehen wird die Schwimmwindkraft sicherlich wachsen.

Ob an Land oder auf See, noch ist der globale Stromanteil der Windkraft verschwindend gering.

Cheng: Ja, noch sind wir global bei etwa vier Prozent. Aber das wird sich rasant ändern. Wir werden schon sehr bald bei zehn Prozent sein. Auch in Deutschland spielte die Windkraft vor rund 20 Jahren praktisch keine Rolle. Heute sind wir bereits bei über 13 Prozent.

Welchen Einfluss hat die Politik, vor allem die Wahl Donald Trumps?

Cheng: Mr. Trump ist global gesehen für den Windkraftausbau und die erneuerbaren Energien keine Gefahr. Das große Wachstum der Erneuerbaren findet in den Entwicklungsländern statt. Dort ist die Windkraft oft genug schon heute die billigste Möglichkeit für die Stromerzeugung. Zwei Beispiele: In Marokko gab es neulich ein Angebot eines Projektierers für drei US-Cent pro Kilowattstunde Windenergie. Auch in Chile wurde Fotovoltaikstrom für knapp unter drei US-Cent pro Kilowattstunde angeboten.

„Die schwimmende Windenergie kann viel von den On- und Offshore-Entwicklungen lernen und sich dadurch schneller entwickeln“: Cheng traut der Technologie den Durchbruch zu.

Die Erneuerbaren werden die Fossilen also irgendwann ablösen?

Cheng: In den nächsten Jahren sicher nicht. Noch geht es nicht ohne. Fossile Kraftwerke, vor allem Gasturbinen, bringen Flexibilität mit. Und die braucht man mit zunehmendem Anteil der Erneuerbaren. Ich bin persönlich auch nicht sicher, ob die 100-Prozent-Lösung der wirtschaftlich sinnvollste Weg ist. Das würde bedeuten, dass wir sehr große Mengen an Speichern und Demand-Side-Management-Lösungen (Laststeuerung, Anm. d. Red.) brauchen, und die sind zur Zeit extrem teuer. Auch hier stellt sich wieder die Frage: Ist die Gesellschaft bereit, die Kosten zu tragen?

Wie denken sie über die Renaissance der Kernkraft?

Cheng: Daran glaube ich nicht. Die Kernkraft hat ein viel zu schlechtes Image. Das ist nicht mehr zu retten. Die Frage ist, ob das technowirtschaftlich Sinn ergibt. Es gibt Befürworter, die der Meinung sind, dass ein Ausbau der Kernkraft die CO2-Konzentration in der Atmosphäre schneller senken kann. Aber die Kosten und die langen Bauzeiten sprechen ganz klar gegen Kernkraftwerke.

Nehmen sie Hinkley Point in Großbritannien: Die Kosten explodieren. Es heißt, allein die Subventionen beliefen sich auf rund 100 Milliarden Euro. Wirtschaftlich gesehen ergibt das keinen Sinn. Zudem sind Atomkraftwerke unflexibel, sie passen also gar nicht zum zukünftigen Energiesystem mit sehr hohem Anteil an Erneuerbaren.

Windkrafträder wie wir sie kennen werden uns auf absehbare Zeit also erhalten bleiben?

Cheng: Garantiert. Die Windkraft reduziert unsere Abhängigkeit von Öl- und Gasimporten, vermeidet CO2-Ausstoß, schafft neue Arbeitsplätze und das ohne radioaktives Risiko.

Larissa Dieckhoff
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