Die Energiewende in Deutschland steht vor einer großen Herausforderung: Enorme Schwankungen des Wetters, die die Stromerzeugung aus wetterabhängigen Quellen wie Windkraft massiv beeinflussen. Ein kürzlicher Bericht der Welt beschreibt einen dramatischen Einbruch der Windkraftproduktion, da die Windgeschwindigkeiten auf den niedrigsten Stand seit über 50 Jahren gesunken sind. Der Wind in hundert Metern Höhe wehte im Mittel über Deutschland nur mit 5,5 m/s, ein Fünftel weniger als sonst.
Für Windstromproduzenten ist das eine schlechte Nachricht. Ein Prozent weniger Windgeschwindigkeit erzeugt drei Prozent schlechteren Windstromertrag. Etliche von ihnen machen derzeit Verluste. Beim Windpark-Betreiber PNE aus Cuxhaven sanken die Umsatzerlöse im ersten Quartal von 31,4 Millionen Euro im Vorjahresquartal auf 27,9 Millionen Euro. Aus einem kleinen Gewinn von 1,1 Millionen Euro im Vorjahresquartal wurde ein heutiges Minus von 7,1 Millionen Euro. Ähnlich ergeht es allen Windkraftbetreibern derzeit, auch wenn sie ihre finanziellen Ergebnisse nicht veröffentlichen müssen.
Diese sogenannte „Hellflaute“ zeigt, wie wenig über langfristige Wetterschwankungen bekannt ist und wie stark diese die Energieversorgung gefährden können. Zur Erinnerung: Auch im ersten Halbjahr 2021 war es eine Flaute der Windenergie in vielen Ländern, die zu einer weltweiten Energiekrise führte, da Windstrom durch Erdgas ersetzt werden musste, dieses dadurch knapp wurde und sich im Preis vervielfachte.
Die Ursachen für diese starke natürliche Schwankungsbreite sind wenig bekannt. Schon die biblische Josefserzählung (Genesis 41) beschreibt siebenjährige Zyklen von Überfluss und Mangel. Wie man heute weiß, waren sie ausgelöst durch klimatische Schwankungen am oberen Nil. Diese archetypische Erkenntnis natürlicher Rhythmen fließt in die Energiepolitik von heute nicht ein. Eine „Statistische Energiemeteorologie“, die sich mit der Analyse und Prognose von Wettermustern für die Energieerzeugung befasst, ist als wissenschaftliches Fachgebiet noch nicht etabliert. Genau diese müsste aber die Planungsgrundlagen liefern für eine Umstellung des gesamten Energiesystems auf ein Duopol der zwei wetterabhängigen Energieerzeuger: Sonne und Wind, wie dies bis heute der Plan aller Bundesregierungen ist.
Das Energiewirtschaftsinstitut der Universität Köln (EWI) betont, dass die volatile Natur des Wetters die Stromproduktion aus Wind- und Solaranlagen unvorhersehbar macht. Verlässliche Wetterprognosen könnten Netzbetreibern helfen, auf Schwankungen zu reagieren, doch solche Modelle sind noch in der Entwicklung. Seit Jahren weise ich darauf hin, dass die Abhängigkeit von wetterabhängigen Energien ein zentralistisch geplantes System erfordert, das präzise Modellierung und massive Infrastrukturinvestitionen voraussetzt. Noch heute wird die Schwankungsbreite der Witterung unterschätzt.
Es ist nicht nachzuvollziehen, dass der Umbau unseres gesamten Energieversorgungssystems auf wetterabhängige Erzeuger geplant wurde, ohne sich die Frage zu stellen, welche Herausforderungen damit auf Deutschland zukommen.
Aus der Perspektive von Investoren ist das fatal. Einerseits erwartet die Politik, dass die Energiewende im Wesentlichen von privaten Investitionen getragen wird. Andererseits fehlen den Geldgebern die Planungsgrundlagen, und der Staat wird nicht ewig die Folgen schlecht geplanter Energiepolitik mit Steuergeldern auffangen können, wie dies heute geschieht und gar noch ausgeweitet werden soll.
Gerade die Wirtschaftlichkeit von Windmühlen wird von mehreren Seiten bedroht, die es unwahrscheinlich erscheinen lassen, dass Windkraftwerke auch dann eine Zukunft haben, wenn einmal die exorbitanten Subventionen und Privilegien für sie abgeschafft sind.
Erstens gibt es markante Änderungen am Windaufkommen, was auch unter dem Begriff „Global Stilling“ geführt wird: Zwischen 1978 und 2009 sanken die globalen Windgeschwindigkeiten am Boden um 2,3 Prozent pro Jahrzehnt, bevor sie seit 2010 unerwartet stark anstiegen. Diese „atmosphärische Atmung“ wird durch Ozean-Atmosphären-Wechselwirkungen angetrieben und lässt sich kaum langfristig prognostizieren. Global Stilling könnte mit dem Klimawandel zusammenhängen oder mit periodischen Schwankungen der Witterung, da Veränderungen in den Temperaturgradienten zwischen den Polen und dem Äquator die Windmuster verändern können. Es erscheint jedoch nicht besonders einleuchtend, warum sich ein Land gerade dann in der Energieversorgung stärker von der Witterung abhängig macht, wenn es existierende klimatische Veränderungen eben erst erforscht.
Zweitens schatten sich Windkraftwerke gegenseitig ab und führen in großem Stil zu Windpark-Effizienzverlusten. Großflächige Windpark-Cluster führen zu gegenseitiger Windabschattung. Studien zeigen Leistungseinbußen von 15-25 Prozent bei engmaschiger Bebauung, ein Effekt, der in deutschen Energieszenarien kaum berücksichtigt wird: Die Abschattung gilt nicht nur für Windkraftwerke innerhalb eines Windparks, sondern auch die Windparks schatten sich über Dutzende Kilometer Entfernung gegenseitig ab.
Vereinzelt gab es auch schon Analysen, die die wegen der Windkraft erhöhte Bodenrauhigkeit durch zehntausende Windkraftwerke an den deutschen Küsten für den nachlassenden Niederschlag und die reduzierte Windhöffigkeit der letzten Jahre verantwortlich machten. Zu dieser offenen Frage wären noch viele Studien nötig, nur hat sich der Staat hierfür bislang nicht interessiert gezeigt. Erschwerend kommt hinzu, dass Forschungsinstitute, die sich eines Themas annehmen, das kritische Aspekte der Windenergie beleuchtet, gegen die wirtschaftlichen Interessen einer Windindustrie handeln, die sich den Energiewendestaat längst zur Beute gemacht hat, und befürchten müssten, künftig von Drittmitteln abgeschnitten zu werden.
Die Klimaphysik hilft bei der Investitionsentscheidung für oder gegen Windkraftwerke nicht weiter. Aktuelle Klimamodelle zeigen widersprüchliche Prognosen für die Veränderung der Windverhältnisse in mittleren Breiten, je nachdem, welches Szenario modelliert wird. Im Szenario RCP 2.6, das einen moderaten Anstieg der CO2-Konzentration zugrunde legt, verstärken sich die Temperaturdifferenzen zwischen Polen und Äquator, die mittlere Windgeschwindigkeit soll dann um 4 – 8 Prozent zunehmen. Im nur aus akademischem Interesse errechneten Szenario RCP 8.5 dehnen sich die Tropen bis zu uns aus und schwächen die Windfelder hierzulande um 3 – 5 Prozent ab. Diese Bandbreite macht verlässliche Windkraftplanung unmöglich – ein Problem, das man als „Russisches Roulette der Energiewende“ bezeichnen könnte.
Halten wir fest: Der aktuelle Windeinbruch führte bereits zu: Preisspitzen von über 400 Euro/MWh an der Strombörse, gefolgt von negativen Strompreisen von bis zu 258 Euro/MWh, exorbitanten Import- und Reservekraftwerkskosten und Netzstabilitätsproblemen, die den Blackout in Spanien mit verursacht haben. Speicher und Lastmanagement – die Anpassung des Verbrauchs an das Winddargebot – werden das Problem nicht lösen können. Die Energiewende hat bereits massiv an gesellschaftlicher Akzeptanz verloren. Statt ihrer sind gänzlich neue Konzepte gefragt. Viele Ideen dazu stelle ich im letzten Kapitel meines Buches vor. Die sieben mageren Jahre der Gegenwart könnten sich dann als Lehrstück erweisen – wenn die Politik die Warnzeichen ernst nimmt.
