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Windenergie Report Deutschland 2016

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Windenergie Report 2016 des Fraunhofer IWES.

WINDENERGIE REPORT

WINDENERGIE REPORT DEUTSCHLAND 2016 Durchmesser, Höhe [m] Abbildung 5.8: Zeitliche Entwicklung der Anlagendimensionen. Datenquellen: [8], [9] installierte Leistung [GW] 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Abbildung 5.9: Kumulierte Darstellung der installierten Leistung und Anzahl der Onshore-WEA. Datenquellen: [8], [9] spezifische Nennleistung nach Rotorfläche [W/m²] 50 40 30 20 10 0 1996 520 480 440 400 360 320 280 240 1996 1996 Nabenhöhe Rotordurchmesser Leistung 1998 ab 5 MW 4 - 5 MW 3 - 4 MW 2 - 3 MW 1 - 2 MW 0,5 - 1 MW bis 0,5 MW Anzahl WEA 1998 2000 2000 2002 2002 DIBt - Windzone I DIBt - Windzone II DIBt - Windzone III DIBt - Windzone IV 1998 2000 2002 Abbildung 5.10: Zeitliche Entwicklung der spezifischen Nennleistung in nerhalb der unterschiedlichen DIBt-Windzonen. Datenquellen: [8], [9], [60] 2004 2004 2004 2006 2006 2006 2008 2008 2008 2010 2010 2010 2012 2012 2014 2014 2012 2016 2014 2016 0 3.200 2.800 2.400 2.000 1.600 1.200 800 400 0 30.000 27.000 24.000 21.000 18.000 15.000 12.000 9.000 6.000 3.000 2016 Leistung [kW] Anzahl WEA Mit einer durchschnittlichen Nennleistung von 1,65 MW wuchs die mittlere Leistung des deutschen Anlagenbestandes um rund 5 Prozent ggü. 2015 an (vgl. Abbildung 5.9). Nach einer langen konstanten Phase geht der Leistungsbestand von Anlagen mit Leistungen unterhalb von 2 MW mittlerweile kontinuierlich zurück. Weiterhin gewachsen sind in 2016 die Bestände in der 2–3 MW-Klasse und insbesondere in der 3–4 MW-Klasse. Mit einem Leistungsbestand von 10 221 MW wuchs diese Klasse innerhalb des Jahres 2016 um rund 38 Prozent. Die insgesamt leistungsstärkste Kategorie ist mit 20 689 MW nach wie vor die der Anlagen mit 2–3 MW. In der Klasse der leistungsstärksten Anlagen (5 MW und mehr) gab es seit dem Jahr 2014 keinen Zubau mehr. Stark- und Schwachwindanlagen. Die Differenzierung in Anlagen für Standorte mit besseren Windbedingungen (Starkwindanlagen) und Standorte mit weniger vorteilhaften Bedingungen (Schwachwindanlagen), wie sie auch in Abbildung 5.5 und Abbildung 5.6 erkennbar ist, lässt sich in der durchschnittlichen spezifischen Leistung pro Quadratmeter Rotorfläche für die jeweiligen Windzonen wiederfinden sowie anhand der unterschiedlichen Entwicklung der Turmhöhen erkennen. Abbildung 5.10 zeigt die zeitliche Entwicklung des Mittelwerts dieser Kenngröße in den vier unterschiedlichen DIBt-Windzonen. In der Planung werden die Anlagentypen entsprechend des verfügbaren Winddargebots ausgewählt. In Windzone I haben die WEA im Schnitt mit 277 W/m² die niedrigste spezifische Nennleistung, in Windzone IV mit 406 W/m² die höchste. Die Windzonen II und III liegen dazwischen mit 308 W/m² bzw. 341 W/m². Während die spezifische Nennleistung der Anlagen in den Windzonen I und II weiterhin sinkt, sind die spezifischen Nennleistungen in den Windzonen III und IV zuletzt wieder gestiegen. Eine entsprechende Entwicklung zeigt sich auch bei der Nabenhöhe. Ins Verhältnis zur Nennleistung der jeweiligen WEA gesetzt, kann ebenfalls eine spezifische Nennleistung [kW/m] bestimmt werden. Erwartungsgemäß fällt diese in der Windzone IV mit 30,5 kW/m deutlich höher aus als in Windzone I mit 19,9 kW/m. Die Windzonen II und III liegen mit 21,9 kW/m bzw. 24,6 kW/m nur knapp neben den Randwerten. Trotz der 40

Onshore zunehmenden Nabenhöhen ist an dieser Stelle, aufgrund der zusätzlichen Abhängigkeit von der Nennleistung, derzeit kein klarer Trend bei der Entwicklung auszumachen, siehe auch Abbildung 5.11. Projektgröße. Bei Betrachtung immer neuer Rekordmeldungen zu den Projektgrößen in Nord- und Südamerika, Asien oder Osteuropa, mit teils weit über 100 WEA pro Projekt, erscheinen die in Deutschland realisierten Projekte relativ klein. Zwar existieren auch in Deutschland Windparks bzw. Windfelder mit hohen zweistelligen Anlagenzahlen, diese setzen sich jedoch aus mehreren, teils mit großen zeitlichen Abständen, realisierten Projekten zusammen. Wie Abbildung 5.12 zeigt, bestehen die meisten der 2016 realisierten Projekte aus nur 1–2 WEA, große Projekte mit mehr als 8 WEA machen dagegen weniger als 10 Prozent der Projekte aus. Die meisten WEA werden trotzdem in Projekten mit einer Größe von mehr als 8 WEA installiert. Als Gründe für die relativ kleinen Projekte sind primär die dichte Besiedlung Deutschlands sowie die insbesondere im Binnenland komplexe Orographie anzuführen. Die Entwicklung immer größerer Anlagendimensionen führt außerdem tendenziell zu zahlenmäßig kleineren Projekten. Altersstruktur. Zum Ende 2016 haben 3146 der in Deutschland installierten WEA die angenommene Lebensdauer von 20 Jahre überschritten. Dies entspricht etwa 11,3 Prozent des Anlagenbestandes, allerdings nur 2,5 Prozent der Nennleistung (durchschnittlich 360 kW), vgl. Abbildung 5.13. Da bis zum August 2014 jedoch keine vollständigen Angaben über den Rückbau von WEA vorliegen, sind die genannten Zahlen tendenziell zu hoch. Der zu erwartende Abbau dieser Anlagen hat somit nur einen sehr geringen Einfluss auf die installierte Windleistung. Vielmehr könnten die Standorte dieser Anlagen durch Repoweringmaßnahmen genutzt werden, um neuere und leistungsstärkere Anlagen zu errichten, sofern die aktuellen Planungsvorgaben dies an den Standorten zulassen. Rückbau und Repowering. Mit der Alterung des Anlagenbestandes unweigerlich verknüpft ist der kontinuierliche Rückbau bzw. Ersatz bestehender WEA. Während es in der Vergangenheit spezifische Nennleistung nach Nabenhöhe [kW/m] Anteil [%] 35 30 25 20 15 10 5 40 35 30 25 20 15 10 1996 5 0 DIBt - Windzone I DIBt - Windzone II DIBt - Windzone III DIBt - Windzone IV 1998 2000 2002 2004 Abbildung 5.11: Zeitliche Entwicklung der Nennleistung in Bezug zur Nabenhöhe innerhalb der unterschiedlichen DIBt-Windzonen. Datenquellen: [8], [9], [60] 2006 2008 2010 2012 Anteil an Projekten Anteil an Anlagen 1-2 3-4 5-6 7-8 ab 9 Projektgröße (Anzahl WEA) des Zubaus im Jahr 2016 Abbildung 5.12: Projektgröße zu den im Jahr 2016 realisierten WEA. Datenquelle: [9] Anzahl WEA 3.000 2.500 2.000 1.500 1.000 500 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 Abbildung 5.13: Altersstruktur der WEA nach installierter Leistung. Datenquellen: [8], [9] Alter [Jahre] ab 5 MW 4-5 MW 3-4 MW 2-3 MW 1-2 MW 0,5-1 MW bis 0,5 MW Summe Leistung 2014 4.800 4.000 3.200 2.400 1.600 800 0 2016 Leistung [MW] 41

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