Schweizer Technologie: Windenergie – Potenzial für die Energiewende

Am 18. Herbstseminar der Fachgruppe Elektronik und Informatik vom 21. November 2023 diskutierten erfahrene Referentinnen und Referenten die diversen Aspekte der Windenergie.

Die Schweiz nutzt pro Person nur zehn Prozent der weltweit üblichen Windenergiemenge. So lautet das Fazit des Referats über das Thema «Der Wind: Energie für alle» von Reto Rigassi vom Verein Windenergie Schweiz.

Das ist eine verpasste Chance, da die Versorgungssicherheit vor allem im Winter ein Problem darstellt. Im Gegensatz zur Photovoltaik liefert die Windenergie gerade im Winterhalbjahr zwei Drittel ihrer Jahresmenge. Nabenhöhen bis 160 Meter Höhe würden auch die Windenergie-Nutzung im Mittelland erlauben, so Reto Rigassi.

Ein Bewilligungsverfahren für den Bau einer Windenergieanlagen kann bis zu 24 Jahre dauern. Warum es nicht schneller geht und wo der Weg durchs Dickicht der Regulatorien führt, erklärt Politologe Jonas Schmid (Uni Bern): Aufgrund zahlreicher Verfahrensstufen dauert ein Bewilligungsverfahren durchschnittlich 15 Jahre. Tatsächlich kann es, je nach Projekt und unterschiedlich anzupassenden Umständen, bis zu 24 Jahre dauern.

Gegner von Windenergieanlagen bemühen sich um Konsultativabstimmungen, um politischen Druck auszuüben. Bei diesen Konsultativabstimmungen wird abgeklärt, ob die Vorhaben weiterverfolgt werden sollen oder nicht. Sie sind weder rechtlich bindend, noch können sie angefochten werden.

Die soziale Akzeptanz bei bindenden Abstimmungen ist demgegenüber jedoch viel höher. Ausserdem herrscht eine grosse Heterogenität: Gemäss der Verfahrenskomplexität ist die Auslegung der kommunalen Autonomie eine kantonale Angelegenheit.

Die Megawatt-Vertikalachsen-Windturbinen, auch genannt Vertikal-Windturbine, sind beinahe geräuschlos und integrieren sich optimal in die Umgebung. Zudem stellen sie ein geringeres Risiko für Vögel und Fledermäuse dar, gemäss Patrick Richter von Agile Wind Power AG.

Wie ist das möglich? Zentral für dieses Konzept ist die sogenannte Echtzeit-Rotorblatt-Pitch-Steuerung, welche während der Drehung kontinuierlich die Position jedes einzelnen Rotorblatts optimiert. Damit wird ein höherer Wirkungsgrad erzielt als bei konventionellen Windturbinen.

Durch die stete Anpassung des Anströmwinkels jedes einzelnen Rotorblattes wird ein Strömungsabriss verhindert. So kann die Turbine auch bei wenig Wind mit niedrigen Drehzahlen eingesetzt werden.

Eine interessante Alternative zu den herkömmlichen Windgeneratoren bietet die Multi-Rotor-Technik. «Sie vergrössert die Segelfläche, ohne dass die Rotorblätter übergrossen Kräften ausgesetzt sind», sagt Urs Giger (GGS GmbH).

Sarah Barber von der Ostschweizer Fachhochschule betont die Wichtigkeit der Digitalisierung für die Windenergie. Riesige Datenmengen an Messwerten erlauben es, die Kosten für die Windenergie zu senken und Innovationen voranzutreiben.

Da geeignete Plattformen fehlen, weil die Stakeholder ihre Daten noch zurückhalten, wurde das Netzwerk «WeDoWind» aufgebaut. Dieses schafft eine Win-Win-Situation, wo Anlagebesitzer, Forscher und Entwickler zusammengebracht werden, die wichtige Daten für die Entwicklung nutzen können.