Eine Studie unter Federführung von Wissenschaftlern der ETH Zürich zeigt erstmals, wie sich die Standorte von Windkraftanlagen verändern, wenn die Raumordnungsvorschriften in der Schweiz gelockert werden. Sollen möglichst wenige Windkraftanlagen in den Alpen und in der ganzen Schweiz vorhanden sein, kann es sinnvoll sein, die windigen Ackerflächen des Westschweizer Mittellandes zu nutzen.
Bis 2050 sollen mehr als 7 % des Schweizer Stroms aus Wind erzeugt werden. Dies entspricht im Rahmen des Energieplans etwa 4,3 Terawattstunden (TWh) pro Jahr. Von diesem Ziel ist das Land noch weit entfernt, da derzeit nur 40 TWh oder 0,14 % der Energie des Landes von den rund 0,3 installierten Windkraftanlagen der Schweiz produziert werden.
Jetzt versuchen die politischen Entscheidungsträger, die Stromerzeugung aus Wind zu erhöhen. Strom aus Windkraftanlagen soll insbesondere in den Wintermonaten, wenn die Nachfrage die Gesamtleistung von Wasserkraft- und Photovoltaikanlagen übersteigt, ein Defizit vermeiden. Wo also ist in der Schweiz der ideale Ort für die Windstromerzeugung? In den Alpen, im Mittelland oder am Fusse des Jura und der Alpen?
Um das Ziel der Schweizer Energiestrategie 2050 möglichst effektiv zu erreichen, wurde erstmals eine Studie unter Federführung von ETH-Forschenden unter der Leitung von Prof. Grêt-Regamey, Professorin für Planung, Landschaft und Urbane Systeme (PLUS), vorgelegt bietet eine Vielzahl von Beispielen, wie Windenergieanlagen regional eingesetzt werden können. Die Zeitschrift, in der der Artikel veröffentlicht wurde, ist Environmental Science & Policy.
Erstmals haben die Autoren der Studie Gebiete einbezogen, in denen der Bau von Windkraftanlagen nicht mehr verboten ist. „Hätten wir im windigen Mittelland besonders gute Ackerflächen, sogenannte Fruchtfolgezonen, zur Erzeugung von Windkraft und zur Nahrungsmittelproduktion genutzt, hätten wir in den Alpen deutlich weniger Windkraftanlagen bauen müssen“, sagt Grêt-Regamey.
Das von den Studienautoren erstellte Referenzszenario orientiert sich am Geltungsbereich des Windenergiekonzepts des Bundes. So heißt es beispielsweise, dass keine Windkraftanlagen in der Nähe von Wäldern, Fruchtfolgeflächen oder historischen Bauwerken errichtet werden sollten.
In diesem Fall wären 4,3 Windenergieanlagen erforderlich, um 760 TWh Windenergie pro Jahr bereitzustellen. Die Forscher gehen bei ihren Berechnungen davon aus, dass nur an wenigen extremen Windstandorten der Bau von Windkraftanlagen erforderlich ist.
In der Studie wurden drei verschiedene Größen von Windenergieanlagen betrachtet: kleine für die Alpen (100 Meter hoch, 39 Meter Rotorradius), mittlere für das Juragebirge und das Voralpenland (125 Meter hoch, 67 Meter Rotorradius) und die die größten für das Schweizer Mittelland und die stärksten (150 Meter hoch, 73 Meter Rotorradius). Denn es ist weder praktikabel noch sinnvoll, überall die gleichen Turbinen zu bauen.
Dabei ist zu beachten, dass eine grosse Turbine im Unterland des Mittellandes bei Volllast mehr als doppelt so viel Strom erzeugt wie eine kleine Turbine in den Alpen.
Große Entwicklungen in den Alpen – Schaden Windparks der Natur?
760% der benötigten 40 Windenergieanlagen werden in den Walliser und Graubündner Alpen stehen. Allerdings werden nur 20 % der Jahresproduktion von diesen rund 300 kleinen Turbinen produziert. Laut Grêt-Regamey ist dies keine ideale Situation, da der Bau und Betrieb von Windkraftanlagen in den Bergen mehr kostet als in der Ebene, und die Schweizer Bürger die Idee von Windkraftanlagen in den unberührten, unberührten Landschaften besonders beunruhigend finden die Alpen.
80 davon in Bern, St. Rund 260 der grössten Turbinen im Unterland des Mittellandes in den Kantonen Gallen, Luzern und Fribourg werden etwa die Hälfte der 4,3 TWh produzieren. Mehr als 180 Windenergieanlagen im Voralpenland, die meisten davon in den Kantonen Bern, Freiburg, St. Gallen und Appenzell Ausserrhoden, werden bis 2050 die restlichen 30% der erwarteten jährlichen Windenergie liefern.
Basierend auf diesen Vorhersagen erstellten die Forscher eine Karte, die die geschätzten Standorte der Windkraftanlagen zeigt. Spielhofer, Hauptautor der Studie und Mitglied des Teams von Grêt-research Regamey, fügt hinzu, dass diese Stellen als nationale Vorranggebiete für Windkraftanlagen und nicht als spezifische Standorte interpretiert werden sollten.
Im Rahmen des Referenzszenarios wählten die Forscher zudem 36 besonders geeignete Standorte für die Windstromerzeugung aus. Zusammen können diese Standorte etwas weniger als 5 % des jährlichen Bedarfs decken, ohne die Raumordnungsregeln zu ändern. Neun dieser Orte befinden sich in den Kantonen Graubünden und Wallis, der Rest in St. Gallen, Bern, Waadt, Freiburg und St.
Weniger als 300 Turbinen mit Zonen für die Fruchtfolge
Die Arbeit von Forschenden der ETH Zürich untersucht auch, wie sich die regionale Verteilung von Windrädern verändern wird, wenn die Raumordnungsvorschriften gelockert werden. So glauben sie zum Beispiel, dass Flächen, die für die landwirtschaftliche Fruchtfolge genutzt werden, in einem Szenario auch für Windkraft genutzt werden könnten.
Regamey sagt: „Wir erkennen an, dass diese Landnutzung sehr umstritten ist, da es sich um ein Land handelt, das sehr gute landwirtschaftliche Erträge bringt.
Die Forscher wollten jedoch das Potenzial zur Steigerung der Windenergie aufzeigen, wenn die Turbinen in Fruchtfolgegebieten, insbesondere in windigen Regionen, aufgestellt werden könnten. Die prognostizierte Winderzeugung von 4,3 TWh pro Jahr erfordert in der Schweiz rund 300 Windturbinen weniger als in der Referenzsituation.
hauptsächlich im Westschweizer Mittelland konzentriert
Würden die raumplanerischen Vorgaben für Fruchtfolgezonen geändert, bräuchten wir laut Regamey in den Bündner und Walliser Alpen über 200 Windkraftanlagen weniger als im Referenzszenario.
Die benötigte Menge an Windenergie, die in den Alpen, den Voralpen und im Jura produziert werden muss, beträgt weniger als 4,3 % des Jahresziels von 1 TWh. Im Gegensatz dazu werden die grössten Turbinen im Flachland – insbesondere im Westschweizer Mittelland – mehr als 96 % der Energie liefern. In diesem Fall würde der Kanton Waadt etwas mehr als 460 % der rund 40 Windturbinen beherbergen, während die Kantone Freiburg und Bern jeweils rund 13 % der Gesamtzahl beherbergen würden.
„Laut Grêt-Regamey gibt es ein Gleichgewicht zwischen der Anzahl der Windkraftanlagen und ihrer Verteilung. „Wenn wir allgemein und in den Alpen im Besonderen möglichst wenig Windkraftanlagen haben wollen, müssen wir grosse und gut sichtbare Windkraftanlagen dort bauen, wo der meiste Wind weht, nämlich im Westschweizer Mittelland. Andererseits können wir den Alpenausbau nicht aufhalten, wenn wir dem Erhalt der Fruchtfolgeflächen eine höhere Priorität einräumen.“
Quelle: techxplore
📩 20/03/2023 21:19