Windenergie ist der wichtigste Stromlieferant der deutschen Energiewende: Knapp ein Drittel des erzeugten Stroms kommt inzwischen aus Windkraft an Land und auf See. Die Technik hat sich in den vergangenen Jahren stark veraendert - groessere Rotoren, hoehere Tuerme, mehr Ertrag pro Anlage. Wir erklaeren, wie moderne Anlagen funktionieren, welche Kennzahlen Onshore und Offshore unterscheiden, wo der Ausbau steht und woran er haengt.
Wie eine moderne Windenergieanlage funktioniert
Eine Windenergieanlage wandelt die Bewegungsenergie des Windes in elektrischen Strom. Der Wind stroemt ueber die Rotorblaetter, erzeugt Auftrieb und versetzt den Rotor in Drehung. Ueber ein Getriebe - oder bei getriebelosen Anlagen direkt - treibt die Rotorwelle einen Generator an, der Strom erzeugt. Ein Transformator in der Gondel oder im Turmfuss hebt die Spannung auf Mittelspannung, von dort geht es ins Verteil- oder Uebertragungsnetz.
Entscheidend fuer den Ertrag ist die Windgeschwindigkeit, und die steigt mit der Hoehe. Deshalb sind die Anlagen in den vergangenen Jahrzehnten massiv gewachsen: Nabenhoehen von 130 bis 170 Metern und Rotordurchmesser von 120 bis 165 Metern sind bei neuen Onshore-Anlagen inzwischen Standard. Offshore-Anlagen sind noch einmal groesser.
- Anlaufwindgeschwindigkeit: ab etwa 3 Meter pro Sekunde beginnt die Stromerzeugung
- Nennleistung: wird bei ungefaehr 11 bis 14 Metern pro Sekunde erreicht
- Abschaltung: ab etwa 25 Meter pro Sekunde zum Schutz der Anlage
- Regelung: die Blaetter werden bei starkem Wind aus dem Wind gedreht (Pitch-Regelung)
- Verfuegbarkeit moderner Anlagen: rund 97 bis 98 Prozent im Jahresmittel
Onshore und Offshore: die wichtigsten Kennzahlen
Onshore-Anlagen stehen an Land, Offshore-Anlagen im Meer. Der wesentliche Unterschied ist das Windangebot: Auf See weht der Wind staerker, gleichmaessiger und auch nachts. Dafuer sind Bau, Netzanschluss und Wartung deutlich teurer, und die Anlagen muessen gegen Salzwasser und Wellengang ausgelegt sein.
| Kennzahl | Onshore (an Land) | Offshore (auf See) |
|---|---|---|
| Nennleistung je Anlage | ca. 4 bis 6 MW | ca. 11 bis 15 MW |
| Nabenhoehe | ca. 130 bis 170 m | ca. 110 bis 150 m |
| Rotordurchmesser | ca. 120 bis 165 m | ca. 200 bis 250 m |
| Volllaststunden pro Jahr | ca. 1.600 bis 2.400 h | ca. 3.000 bis 4.000 h |
| Stromgestehungskosten | ca. 4,5 bis 8,0 ct/kWh | ca. 6,0 bis 9,5 ct/kWh |
| Installierte Leistung 2026 | ca. 63 bis 66 GW | ca. 9 bis 10 GW |
| Jahreserzeugung | ca. 110 bis 125 TWh | ca. 25 bis 30 TWh |
Volllaststunden sind eine Vergleichsgroesse: Sie geben an, wie viele Stunden im Jahr die Anlage mit ihrer vollen Nennleistung gelaufen waere, um den tatsaechlichen Jahresertrag zu erzeugen. Eine 5-MW-Onshore-Anlage mit 2.000 Volllaststunden erzeugt 10.000 Megawattstunden beziehungsweise 10 Gigawattstunden pro Jahr.
Installierte Leistung und Ausbau in Deutschland
Der Ausbau der Windenergie hat in den vergangenen Jahren wieder deutlich angezogen, nachdem er in der ersten Haelfte der 2020er-Jahre fast zum Erliegen gekommen war. Ursache waren lange Genehmigungsverfahren, Klagen und fehlende Flaechen. Inzwischen haben die meisten Bundeslaender verbindliche Flaechenziele festgelegt.
| Jahr | Onshore installiert (ca.) | Offshore installiert (ca.) | Netto-Zubau pro Jahr |
|---|---|---|---|
| 2020 | 54,4 GW | 7,8 GW | ca. 1,6 GW |
| 2022 | 58,0 GW | 8,1 GW | ca. 2,4 GW |
| 2024 | 61,0 GW | 9,2 GW | ca. 4,0 GW |
| 2026 | ca. 65 GW | ca. 9,8 GW | ca. 4,5 bis 5,5 GW |
| Ziel 2030 | ca. 115 GW | ca. 30 GW | ca. 10 GW pro Jahr noetig |
| Ziel 2035 | ca. 130 GW | ca. 40 GW | Fortsetzung des Tempos |
Rechnerisch bedeutet das Ziel fuer 2030 einen Netto-Zubau von ungefaehr 10 Gigawatt pro Jahr - deutlich mehr als heute. Flaechenseitig waere das machbar, der Flaschenhals sind Genehmigungsdauer, Personal in den Behoerden und Netzkapazitaeten.
Stromertrag und Anteil am Strommix
Zusammen liefern Onshore- und Offshore-Windkraft inzwischen ungefaehr 140 bis 150 Terawattstunden Strom pro Jahr. Bei einer Bruttostromerzeugung in Deutschland von rund 500 Terawattstunden entspricht das einem Anteil von knapp 30 Prozent - mehr als jede andere Energiequelle.
| Energietraeger | Anteil an der Bruttostromerzeugung (ca.) | Erzeugung (ca.) |
|---|---|---|
| Wind onshore | ca. 24 % | ca. 120 TWh |
| Wind offshore | ca. 6 % | ca. 28 TWh |
| Photovoltaik | ca. 14 % | ca. 70 TWh |
| Erdgas | ca. 14 % | ca. 70 TWh |
| Braunkohle | ca. 12 % | ca. 60 TWh |
| Biomasse | ca. 8 % | ca. 40 TWh |
| Wasserkraft | ca. 4 % | ca. 20 TWh |
| Steinkohle und Sonstige | ca. 18 % | ca. 90 TWh |
Windstrom ist stark wetterabhaengig. In windreichen Wintermonaten deckt Windkraft zeitweise zwei Drittel des Bedarfs, in windarmen Sommerwochen nur einen kleinen Teil. Diese sogenannte Dunkelflaute - wenig Wind und wenig Sonne gleichzeitig - ist die eigentliche Herausforderung der Versorgungssicherheit und der Grund fuer Speicher, flexible Kraftwerke und Stromimporte.
Genehmigung, Abstandsregeln und Planungsdauer
Fuer eine Onshore-Anlage ist eine Genehmigung nach dem Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) erforderlich. Dazu gehoeren Schallgutachten, Schattenwurfprognose, eine artenschutzrechtliche Pruefung und die Beteiligung der betroffenen Gemeinden.
- Flaechensicherung: Pachtvertrag mit dem Grundstueckseigentuemer, meist 20 bis 30 Jahre Laufzeit
- Antrag auf BImSchG-Genehmigung mit Gutachten zu Schall, Schatten und Artenschutz
- Oeffentliche Auslegung und Beteiligung von Gemeinden und Traegern oeffentlicher Belange
- Erteilung der Genehmigung, haeufig mit Nebenbestimmungen zu Abschaltzeiten
- Ausschreibung oder direkte Vermarktung, dann Bau und Inbetriebnahme
Die Abstandsregeln sind Laendersache und unterscheiden sich erheblich: Zwischen 400 und 1.000 Metern Abstand zur naechsten Wohnbebauung sind je nach Bundesland ueblich, einzelne Laender haben die H-Regelungen inzwischen gelockert. Die Genehmigungsdauer liegt in der Praxis bei ungefaehr eineinhalb bis drei Jahren, bei Klagen auch laenger.
Offshore-Anlagen werden nicht von Kommunen, sondern vom Bundesamt fuer Seeschifffahrt und Hydrographie genehmigt. Vor deren Entscheidung laeuft ein Raumordnungsverfahren; die Netzanschlusskapazitaeten werden zentral vom Uebertragungsnetzbetreiber vergeben.
Repowering, Buergerenergie und kommunale Beteiligung
Beim Repowering werden alte Anlagen durch moderne, leistungsstaerkere ersetzt. Aus einer 1,5-MW-Anlage von 1998 wird so eine 6-MW-Anlage von heute: dreifache Leistung bei geringerer Drehzahl und weniger Schattenwurf. Der grosse Vorteil ist, dass Standort und Genehmigung weitgehend schon bestehen - Repowering gilt daher als schnellster Hebel fuer mehr Windstrom.
Um die Akzeptanz vor Ort zu erhoehen, sieht das EEG Beteiligungsmodelle vor. Kommunen koennen ueber eine Zahlung von ungefaehr 0,2 Cent pro eingespeister Kilowattstunde am Ertrag beteiligt werden. Zudem gibt es Buergerenergiegesellschaften, bei denen Anwohner Anteile zeichnen und in Ausnahmefaellen ohne eigene Ausschreibung zum Zuge kommen koennen.
- Repowering: drei bis vier Mal mehr Ertrag pro Anlage bei gleicher Flaeche
- Kommunale Beteiligung: ungefaehr 0,2 Cent pro kWh nach EEG moeglich
- Buergerenergiegenossenschaften: Beteiligung ab kleinen Betraegen, regional gebunden
- Pachterloese fuer Landwirte: je nach Standort mehrere tausend Euro pro Anlage und Jahr
Akzeptanz, Natur- und Artenschutz
Windenergie ist umstritten, wo Anlagen in Sicht- oder Hoerweite von Wohnhaeusern entstehen. Haupteinwaende sind Schallimmissionen, Schattenwurf und der Eingriff in Landschaftsbild und Tierwelt. Die gesetzlichen Grenzwerte liegen bei 45 Dezibel nachts in reinen Wohngebieten und bis zu 55 Dezibel im Aussenbereich, Schattenwurf ist auf ungefaehr 30 Stunden pro Jahr begrenzt.
Im Artenschutz stehen besonders Greifvoegel und Fledermaeuse im Fokus. Betreiber muessen Abschaltzeiten einhalten - etwa waehrend der Mahd oder bei bestimmten Wind- und Temperaturbedingungen nachts im Sommer. Seit 2023 koennen Windflaechen in bestimmten Faellen ohne aufwendige Einzelfallpruefung genehmigt werden, um das Verfahren zu beschleunigen.
Was bedeutet das fuer Verbraucher?
Windstrom gehoert zu den guenstigsten Formen der Stromerzeugung: Mit Gestehungskosten von ungefaehr 4,5 bis 9,5 Cent pro kWh liegt er deutlich unter neuen Gas- oder Kohlekraftwerken. Das drueckt langfristig das Preisniveau an der Stromboerse - auch wenn Netzentgelte, Steuern und Umlagen den Haushaltsstrompreis weiterhin dominieren.
Fuer Verbraucher konkret interessant sind drei Punkte: Erstens senkt viel Windstrom den Boersenpreis, was bei dynamischen Stromtarifen direkt ankommt. Zweitens koennen Haushalte ueber Oekostromtarife oder regionale Buergerenergieanlagen selbst vom Ausbau profitieren. Drittens bestimmt der Ausbaupfad mit, wie schnell Elektroauto und Waermepumpe tatsaechlich klimafreundlich betrieben werden.
Wer sich ein Bild von der regionalen Situation machen will, findet in den Flaechennutzungsplaenen der Gemeinden und in den Windenergiegebietsausweisungen der Bundeslaender die ausgewiesenen Vorrangflaechen. Dort ist ablesbar, wo in den kommenden Jahren Anlagen entstehen koennten.
Haeufige Fragen
Was ist der Unterschied zwischen Volllaststunden und Nennleistung?
Die Nennleistung ist die maximale Leistung einer Anlage in MW. Die Volllaststunden geben an, wie viele Stunden pro Jahr die Anlage mit voller Leistung laufen muesste, um den realen Jahresertrag zu erzeugen. Eine 6-MW-Anlage mit 2.200 Volllaststunden liefert 13.200 MWh pro Jahr.
Warum dauert der Ausbau der Windenergie so lange?
Der Flaschenhals ist selten die Technik, sondern die Genehmigung: Gutachten zu Schall, Schatten und Artenschutz, Flaechenausweisung durch die Laender und moegliche Klagen verlaengern das Verfahren auf in der Praxis eineinhalb bis drei Jahre.
Ist Offshore-Strom teurer als Onshore-Strom?
Bei den reinen Gestehungskosten ja - ungefaehr 6 bis 9,5 Cent pro kWh gegenueber 4,5 bis 8 Cent an Land. Dafuer liefert eine Offshore-Anlage mit 3.000 bis 4.000 Volllaststunden deutlich mehr Strom pro installiertem Megawatt und gleichmaessiger ueber das Jahr.
Was bringt Repowering?
Alte Anlagen werden durch moderne mit drei- bis viermal so hoher Leistung ersetzt. An einem bereits genehmigten Standort steigt der Ertrag damit stark, waehrend die Zahl der Anlagen und damit Schall- und Schattenbelastung meist sinken.
