Klimaziel erfordert gemeinsame Flächennutzung
Windenergie auf See ist entscheidender Baustein, um Klimaneutralität bis 2045 zu erreichen. Die Bundesregierung hat deshalb das ehrgeizige Ziel formuliert, die installierte Leistung der Offshore-Windkraft von heute 7,8 auf 70 Gigawatt bis 2045 zu erhöhen. Eine Studie des Fraunhofer IWES hat in verschiedenen Szenarien errechnet, dass sogar mehr als die von der Bundesregierung vorgesehenen 70 Gigawatt Offshore-Windenergie bis 2045 in der deutschen Nord- und Ostsee realisierbar wären.
Offshore-Windpark in der Ostsee vor Zingst – Foto © Gerhard Hofmann, Agentur Zukunft, für Solarify
Voraussetzung sind zum einen Strategien für eine effizientere Nutzung der heute verfügbaren Flächen. Darüber hinaus kann das Offshore-Windkraft-Potenzial gesteigert werden, indem weitere Flächen beispielsweise mit neuen Offshore-Windkraft-Technologien so genutzt werden, dass andere Nutzer und wichtige Anliegen wie beispielsweise der Naturschutz nicht beeinträchtigt werden. Das Gesamtpotenzial der Offshore-Windkraft in Deutschland könnte sich so laut Fraunhofer-Studie auf knapp 82 Gigawatt erhöhen. Damit könnte die Offshore-Windkraft einen noch höheren Beitrag zum Klimaschutz und zur Energiewende leisten.
Die vom Bundesverband der Windparkbetreiber Offshore (BWO) und vom Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) gemeinsam beauftragte wissenschaftliche Studie hat anhand von drei Flächenkulissen zukünftige Offshore-Windenergiepotenziale in der Ausschließlichen Wirtschaftszone (AWZ) der Bundesrepublik modelliert.
„Natürlich muss bei der Ausweisung neuer Flächen mit Augenmaß vorgegangen werden“, erklärt BWO-Geschäftsführer Stefan Thimm. „Besonders erfreut waren wir zu sehen, dass alle Nutzer der Nord- und Ostsee die Bedeutung der Offshore-Windenergie anerkennen und Kompromissbereitschaft hinsichtlich einer gemeinsamen Nutzung von Flächen signalisiert haben. Unser Ziel ist ein Zustand, aus dem keine Nutzungsart als Verlierer hervorgeht.“ Wichtig sei deshalb eine kluge Kombination aus der Erschließung neuer Flächen und einer Steigerung der Effizienz von bereits zur Offshore-Windenergieerzeugung genutzten Flächen.
„Mehr installierte Kapazität bedeutet nicht automatisch auch deutlich mehr Energieertrag“, ordnet Kerstin Andreae, Vorsitzende der Hauptgeschäftsführung des BDEW, die Ergebnisse der Studie ein. „Parallel zur Erschließung neuer Flächen müssen wir deshalb unbedingt auch die Flächeneffizienz – das heißt den Ertrag pro Quadratkilometer – im Auge behalten. Das zeigt die Studie deutlich.“ Eine Modernisierung von Offshore-Windenergieanlagen könne den Ertrag auf bereits vorhandenen Flächen signifikant erhöhen, so Andreae weiter.
„Spätestens jetzt ist klar, dass die neuen Ausbauziele realistisch und umsetzbar sind – das sollte sich auch in entsprechenden Co-Nutzungsszenarien im Flächenentwicklungsplan widerspiegeln“, sind sich Andreae und Thimm einig. Welche der aufgezeigten Co-Nutzungspotenziale dann tatsächlich gehoben würden, müsse sich im weiteren Dialog mit der Politik und den entsprechenden Interessengruppen zeigen.
Zur Offshore-Potenzialstudie
Gegenstand der Untersuchung des Fraunhofer IWES waren zunächst Berechnungen der Erträge und Effizienzen auf den gemäß Raumordnungsplan verfügbaren Flächen. Bei einer dichten Beplanung der Windparkflächen von teils über 10 Megawatt pro Quadratkilometer (MW/km²) korrigierter Leistungsdichte, sinken die Volllaststunden auch im Mittel deutlich unter die Erträge in heute bereits voll ausgebauten Windparkclustern ab. Die Nutzung größerer und höherer Offshore-Windenergieanlagen wird sich in Zukunft positiv auf die Erträge und Effizienzen der Windparkflächen auswirken. Letzteres gilt sowohl für neue als auch für aktuell bereits zur Offshore-Windenergieerzeugung genutzte Flächen.
In einem weiteren Schritt wurden mögliche zukünftige Co-Nutzungspotenziale analysiert. Hierzu hat das Fraunhofer IWES zunächst Gespräche mit Stakeholdern aus den Nutzungsformen Naturschutz, Fischerei und Militär durchgeführt. Basierend auf diesen Gesprächen erfolgte eine Analyse und Zusammenfassung von Hindernissen und Potenzialen der gemeinsamen Nutzung. Zukünftige technische Entwicklungen wie schwimmende Anlagen können möglicherweise auch die Anforderungen der bisherigen Nutzungsformen zumindest teilweise erfüllen.
Anschließend wurden gemeinsam mit den Auftraggebern zusätzliche Szenarien mit höherer gesamter installierter Kapazität durch Co-Nutzung definiert und simuliert. Die Ergebnisse dieser Szenarien zeigen, dass eine weniger dichte Bebauung in den momentan vorgesehenen Gebieten und Verlagerung dieser Kapazitäten in Co-Nutzungsgebiete zu einer deutlichen Erhöhung von Volllaststunden und Effizienzen der Windparks führen kann. So ließen sich Volllaststunden in ähnlicher Höhe wie bereits in heute voll ausgebauten Clustern auch beim weiteren zukünftigen Ausbau realisieren.
Insgesamt wurden mehrere Co-Nutzungs-Szenarien, die die Ausbaupläne der Bundesregierung von 70 GW jeweils überschreiten, untersucht. Bei einem Gesamtpotenzial von 81,6 GW installierter Leistung lassen sich gemäß den Ergebnissen der Untersuchungen Erträge von bis zu 292,1 TWh bei rund 3.580 Volllaststunden der Windparks in der Deutschen AWZ realisieren.
Die Studie wird am 20. September im Rahmen des BWO-Herbstfestes offiziell vorgestellt und steht anschließend zum Download bereit.
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