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In dieser Studie (Tröndle, Süsser, Lilliestam, 2019) untersuchen wir, wie der Mindestabstand von Windkraftanlagen zu Siedlungsgebieten das Windpotenzial einschränkt. Um dies zu zeigen, und auch zu belegen, welcher Mindestabstand einen weiteren Ausbau hin zur Zielerreichung 2030 und 2050 ermöglichen könnte, untersuchen wir das Potenzial mit Mindestabständen 600-1200 m, in 200 m-Schritten. In unserer Untersuchung bestimmen wir das technische Potenzial, also das Potenzial, das ausschließlich durch technisch-geografische Bedingungen und durch die Mindestabstandsregel eingeschränkt ist. Da wir explizit keine gegebenen Flächennutzungspläne verwenden, zeigen wir mit unserer Methode das maximal mögliche Windenergiepotenzial. Das gleiche Modell wurde für weitere Potenzialstudien verwendet und veröffentlicht (siehe Tröndle, Pfenninger, Lilliestam, 2019).
Wir bestimmen das verfügbare Flächenpotenzial anhand von Satellitendaten. Wir legen ein 10 Bogensekunden-Raster (~300 m) über Deutschland und bestimmen für jede Zelle, ob und zu welchem Teil sie für Windkraft nutzbar ist. Wir wenden dazu vier Ausschlusskriterien an: aktuelle Landnutzung und Bodenbedeckung (European Space Agency, 2010), Höhenprofil (Reuter et al., 2007), Naturschutz (UNEP-WCMC und IUCN, 2018) und Siedlungsflächen (Ferri et al., 2017). Für Siedlungsflächen nutzen wir einen Datensatz mit einer hohen räumlichen Auflösung von 2,5 m, die uns erlaubt, Mindestabstände zu Gebäuden akkurat abzubilden. Wir bestimmen damit den Anteil jeder 300x300 m-Zelle, der für Windkraft zur Verfügung steht. In der Analyse erlauben wir Windkrafterzeugung auf allen Freiflächen, die nicht naturgeschützt sind und deren Steigung weniger als 20° beträgt, und nicht innerhalb vom Mindestabstand (600-1200 m) liegen.
Anhand des resultierenden Flächenpotenzials schätzen wir das Potenzial für installierbare Windkraft ab. Dabei gehen wir davon aus, dass alle Flächen gleichwertig sind und nutzen eine proportionale Konstante. Wir nehmen an, dass auf jedem Quadratkilometer 10 ± 2 MW Windkraft installiert werden können (McKenna et al., 2015). Die Unsicherheit in der Schätzung des installierbaren Potenzials ergibt sich aus der vereinfachenden Annahme der Gleichwertigkeit der Flächen und der Art der installierten Windturbinen. Darüber hinaus beeinträchtigen dicht stehende Windturbinen die gegenseitige Stromproduktion negativ (Adaramola und Krogstad, 2011), weswegen ein größerer Abstand zwischen den Turbinen durchaus sinnvoll sein kann.
© 2018-2019 Tim Tröndle, Institute for Advanced Sustainability Studies Potsdam and Institute for Environmental Decisions, ETH Zürich