Seit Beginn der 80’er Jahre konnte man einen Boom in der Nutzung der Windenergie verzeichnen. Es wurden damals jedoch nur einzelne Windkraftanlagen in der Nähe von windreichen Regionen und Küsten-und Gebirgsgebieten aufgebaut. Heutzutage werden Windparks als Standorte für den Aufbau von Windkraftanlagen genutzt, indem mehrere Windkraftanlagen in unmittelbarer Nähe aufgestellt, logistisch verbunden und zu ganzen Windparks zusammengefasst werden. Diese Vereinigung von mehreren Windkraftanlagen zu ganzen Windparks bringt natürlich logistische Vorteile wie bei der Wartung der Anlagen, oder die geringere negative Beeinflussung der Landschaften der betroffenen Regionen. In der heutigen Zeit geht der Trend sogar dahin, Windparks auf der offenen See zu bauen. Bei der Errichtung von sogenannten Offshore-Windparks ergeben sich natürlich wieder erhebliche Vorteile im Gegensatz zu Onshore-Windparks.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2.1. Strukturelle-und Technische Voraussetzungen
2.2. Planungsvoraussetzungen
2.3. Realisierung und Betrieb
2.4. Besondere Problempunkte
2.5. Betriebswirtschaftliche Kosten
3. Bauteile der Windkraftanlage
3.1. Das Fundament
3.2. Der Turm
3.3. Die Gondel
3.4. Der Rotor
3.5. Die Blätter
3.6. Die Nabe
3.7. Der Triebstrang
4. Transport und Aufbau
4.1. Transport
4.2. Ablauf des Aufbaus
5. Netzeinspeisung
5.1. Dänisches Konzept
5.2. Erweitertes dänisches Konzept (Asynchronkonzept)
5.3. Synchronkonzept
6. Errichtung eines Windparks
7. Entwicklung
7.1. Nachhaltigkeit
7.1.1. Definition
7.1.2. Nachhaltigkeitsentwicklung
7.2. Entwicklung von Windkraftanlagen
7.2.1. Repowering
7.2.2. Entwicklung von Onshore- zu Offshore Anlagen
8. Staatliche Förderung von Windkraftanlagen
9. Vorstellung zweier Firmenprofile
9.1. Vestas
9.2. Nordex
10. Vorstellung zweier Windparks
10.1. Deutschlands größter Windpark
10.2. Ausländischer Windpark
11. Fazit
Zielsetzung & Themen der Arbeit
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit den komplexen Anforderungen an die Entwicklung, Gründung und den Aufbau von Windparks. Ziel ist es, den gesamten Prozess von der Standortwahl über die technische Planung und Finanzierung bis hin zur Inbetriebnahme sowie zukünftige Entwicklungen wie Repowering und Offshore-Anlagen transparent darzustellen.
- Prozessschritte der Windparkplanung und Standortanalyse.
- Technische Komponenten und deren Funktion in einer Windkraftanlage.
- Herausforderungen der Netzeinspeisung und Genehmigungsverfahren.
- Zukunftsstrategien wie Repowering und die Verlagerung zu Offshore-Standorten.
- Betriebswirtschaftliche Aspekte, Finanzierung und staatliche Förderbedingungen.
Auszug aus dem Buch
2.4. Besondere Problempunkte
Es gibt einige Gesichtspunkte wie die Schallimmission und den Schattenwurf, die bei der Gründung und Planung eines Windparks von besonderer Bedeutung sind.
Bei der Schallimmission geht es darum, dass beispielsweise der Turm der Windkraftanlage Schall abstrahlt, wenn der Wind gegen ihn weht. Dies können nahanliegende Bewohner als Lärm aufnehmen. Die Schallabstrahlung hängt von der Windgeschwindigkeit ab, d.h. je schneller der Wind desto lauter ist die Windkraftanlage. Jedoch ist die Windkraftanlage am Boden kaum hörbar, die Schallabstrahlung der Landschaft mit ihren Bäumen, Blättern usw. ist bei starkem Wind höher als die der Windkraftanlage. Windkraftanlagen sind aus diesem Grund nur bei relativ schwachem Wind am Turm hörbar. Noch genauer analysiert und dazu bewertet werden bei den Schallmessungen die sogenannten Tonhaltigkeiten. Dies sind lästige, hervorstechende Frequenzen, die im Gegensatz zur Immission deutlich hörbar sind. Bei der Planung werden diese Tonhaltigkeiten berücksichtigt, indem die Schallleistungspegel der Windkraftanlagen bei Auftreten von Tonhaltigkeiten einen Zuschlag bekommen. Generell gibt das deutsche Gesetz der Lärmimmission einer Windkraftanlage eine gewisse Grenze vor, die von der Geländeklassifizierung abhängig ist. Speziell für die Windkraftanlagen entwickelte Software analysieren die Schallimmissionen der Anlagen und projizieren die Schalllinien auf eine Karte. Damit gewährleistet die Software eine Optimierung der Schallimmissionen.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Überblick über die historische Entwicklung der Windenergienutzung und die Trendwende hin zu Windparks und Offshore-Standorten.
2.1. Strukturelle-und Technische Voraussetzungen: Analyse der Standortfaktoren, wie Mindestabstände, Netzanbindung und die Bedeutung von Winddaten für eine präzise Prognose.
2.2. Planungsvoraussetzungen: Darstellung der wirtschaftlichen Rahmenbedingungen, Finanzierungsmodelle und der Erstellung des Windparklayouts.
2.3. Realisierung und Betrieb: Erläuterung der notwendigen Genehmigungsverfahren und der betrieblichen Notwendigkeiten während der Lebensdauer einer Anlage.
2.4. Besondere Problempunkte: Auseinandersetzung mit Lärm- und Schattenwurfbelastungen sowie deren rechtlicher und technischer Berücksichtigung.
2.5. Betriebswirtschaftliche Kosten: Klassifizierung der Kosten in Investitions- und Betriebskosten sowie deren Abhängigkeit von Standort und Anlagentyp.
3. Bauteile der Windkraftanlage: Detaillierte Beschreibung der Komponenten wie Fundament, Turm, Gondel, Rotor, Blätter, Nabe und Triebstrang.
4. Transport und Aufbau: Logistische Herausforderungen beim Transport großer Bauteile und die verschiedenen Phasen des Aufbaus vor Ort.
5. Netzeinspeisung: Vorstellung technischer Konzepte von den Ursprüngen in Dänemark bis hin zu modernen variablen Synchronkonzepten.
6. Errichtung eines Windparks: Rechtliche Definition und die Vorteile der Vernetzung mehrerer Anlagen im Vergleich zu Einzelstandorten.
7. Entwicklung: Diskussion der Nachhaltigkeit als Leitbild und die zukünftige Ausrichtung durch Repowering und Offshore-Projekte.
8. Staatliche Förderung von Windkraftanlagen: Erläuterung des Erneuerbaren-Energien-Gesetzes (EEG) und dessen Einfluss auf die Rentabilität von Investitionen.
9. Vorstellung zweier Firmenprofile: Kurze Porträts der Marktteilnehmer Vestas und Nordex.
10. Vorstellung zweier Windparks: Fallbeispiele zum Sintfeld Windpark in Deutschland und dem Tauernwindpark in Österreich.
11. Fazit: Zusammenfassende Bewertung der Komplexität und Langwierigkeit bei der Realisierung von Windenergieprojekten.
Schlüsselwörter
Windenergie, Windpark, Windkraftanlage, Planung, Netzeinspeisung, Repowering, Offshore, Onshore, Nachhaltigkeit, Investitionskosten, Betriebskosten, EEG, Genehmigungsverfahren, Standortanalyse, Erneuerbare Energien
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit behandelt den gesamten Lebenszyklus und die strukturellen sowie technischen Anforderungen bei der Planung, Gründung und dem Aufbau von Windparks.
Was sind die zentralen Themenfelder der Arbeit?
Zu den Kernbereichen zählen Standortplanung, Anlagentechnik, logistische Herausforderungen, finanzielle Kalkulationen sowie aktuelle Strategien zur Effizienzsteigerung.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Ziel ist es, ein Verständnis für die komplexen Prozesse und Hürden zu schaffen, die bei der Errichtung von Windparks in einem rechtlich und technisch regulierten Umfeld bewältigt werden müssen.
Welche wissenschaftlichen Methoden werden verwendet?
Die Arbeit basiert auf einer Literatur- und Internetrecherche sowie der Analyse technischer Daten und gesetzlicher Rahmenbedingungen, ergänzt durch Fallbeispiele.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in technische Grundlagen der Anlagenteile, die logistische Umsetzung der Errichtung, die Konzepte der Netzeinspeisung sowie Entwicklungsstrategien wie Repowering.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit lässt sich am besten mit Begriffen wie Windparkplanung, Windkraftanlage, Offshore, Repowering, Netzeinspeisung und Erneuerbare Energien beschreiben.
Warum ist das Repowering ein wesentlicher Bestandteil der Zukunft der Windenergie?
Repowering ermöglicht es, an bereits etablierten Standorten durch leistungsstärkere Anlagen bei geringerer Gesamtzahl den Ertrag zu steigern und gleichzeitig die Umwelt sowie das Landschaftsbild zu entlasten.
Welche Probleme ergeben sich bei der Umstellung von Onshore- auf Offshore-Windparks?
Neben höheren Investitions- und Betriebskosten gibt es technische Herausforderungen bei der Netzanbindung zurück ans Festland sowie ökologische Bedenken, die eine übergeordnete Planung erfordern.
Welche Rolle spielt die staatliche Förderung?
Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) bildet die Grundlage für die finanzielle Kalkulation, da es eine Einspeisevergütung garantiert und somit die Rentabilität von Investitionen in Windparks langfristig absichert.
- Citation du texte
- Oliver Ulrich (Auteur), Patrick Kevin McGibney (Auteur), 2009, Entwicklung, Gründung und Aufbau von Windparks, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/170740
