Grosse Windenergieanlagen

• Eine einzige Windenergieanlage (WEA) produziert in unserer Region den Haushaltstrom für 6’000 Menschen oder für 3’000 Autos [1].
• Damit lassen sich 2,5 Mio Liter Erdöl/Benzin pro Jahr sparen, was in etwa 120 vollen Tanklastwegen entspricht, welche typischerweise Benzin oder Erdöl anliefern.
• Der Ertrag einer WEA ist rund 1’000 mal grösser als jener einer PV-Anlage auf einem Einfamilienhaus, resp. 100 mal grösser als jener einer PV-Anlage auf einem Scheunen- oder Hallendach.
• Es braucht ca. 1’000 WEA, um ein AKW zu ersetzen. AKW bedeuten aber technisch, organisatorisch, sicherheitstechnisch und politisch einen enorm viel grösseren Aufwand, der nur auf nationaler/internationaler Ebene sinnvoll ist.

[1] Berechnungsgrundlage: Auto-Fahrleistung von 15’000 km pro Jahr

In der Schweiz fehlt Energie vor allem im Winter, wenn der Verbrauch am höchsten und der Strom am teuersten ist. Ein erneuerbares Energiesystem erfordert darum eine breit abgestützte Produktion aus verschiedenen Quellen in allen Regionen und im Verbund mit Europa.

• Photovoltaik (PV) produziert bei uns rund 70% im Sommer und 30% im Winter, am wenigsten von November bis Februar.
• Alpine PV-Anlagen sind deshalb interessant, da sie aufgrund sehr guter Sonnenverhältnisse und wenig Nebel im Winter etwa gleich viel Strom liefern wir im Sommer. Übers Jahr liefern sie doppelt so viel Strom, im Winter gar vier mal soviel wie eine Anlage im Mittelland mit gleicher Leistung.
• Strom aus Windenergie fällt zu 66% im Winterhalbjahr an. Zudem: Oft bläst der Wind genau dann, wenn die Sonne nicht scheint.
• Wasserkraft erzeugt im Sommer etwas mehr Strom als im Winter, wenn Niederschläge als Schnee liegen bleiben.

PV auf bestehenden Bauten ist mittlerweile bewährt, beliebt und wird weiter zugebaut. So entsteht neben der Wasserkraft eine starke zweite erneuerbare Säule für unsere Stromversorgung.

Grosse Windenergieanlagen stärken den Stromertrag und die Energiesicherheit auf Ebene Gemeinde/Region. Sie sind wichtig für das ganze Stromnetz, denn sie füllen saisonale und wetterbedingte Lücken, insbesondere im Winter.

Die Wasserkraft liefert nicht nur Bandenergie aus Flusskraftwerken, sondern dank Speicherseen und Pumpkraftwerken auch Flexibilität für den Ausgleich von Verbrauchsspitzen und für Schwankungen der erneuerbaren Produktion. Damit ist die Schweiz in einer beneidenswert vorteilhaften Situation.

Im Kanton Zürich sind wir auf grosse Importe fossiler Energien, auf Wasserstrom aus den Bergen sowie weiteren elektrischen Strom aus dem Ausland angewiesen. Jetzt können wir in unseren Windregionen dank neuen erneuerbaren Energiequellen unabhängiger werden und unsere eigene Energieversorgung aufbauen.

• Auf den Gebäuden von 2’000 bis 3’000 Einwohnern lässt sich mit Photovoltaik Strom für 6’000 bis 8’000 Menschen erzeugen.
• Jede grosse Windenergieanlage (WEA) kann nochmals die gleiche Menge Strom erzeugen und für Winterstrom sorgen.

Ist das jetzt Fluch oder Segen für die Gemeinden mit Windpotenzial, welche auch alle weiteren Kriterien für die Zonenplanung des Kantons erfüllen?

Weiter in die Zukunft gedacht und ohne fossile Energien:

• Eine Gemeinde auf dem Land oder in der Agglomeration kann mit gut ausgebauter PV und einer einzigen WEA die gesamte Energie für bis zu 3’000 Menschen erzeugen, Strom für Wohnen, Arbeiten und individuelle Mobilität.
• Jede weitere WEA ergänzt den PV-Strom für weitere 2’000 bis 3’000 Menschen.

Was effektiv in den Windregionen des Kantons Zürich als Potenzial möglich ist, haben wir hochgerechnet und auf der Seite Windregionen zusammengestellt.

Unsere Berechnungen orientieren sich am Grundlagenbericht des Kantons Zürich.

• Wir betrachten Windenergieanlagen (WEA) mit einer Gesamthöhe von 220 m und einem Rotordurchmesser von 160 m. Es gäbe aber durchaus schon grössere und leistungsfähigere WEA.
• Der Stromertrag von 8 GWh pro WEA und Jahr entspricht den Erwartungen des Kantons Zürich, der eher vorsichtig rechnet.
• Eine vergleichbare Anlage in der Nähe steht auf Verenafohren, wo der optische Eindruck wie auch die Windverhältnisse sehr ähnlich sind.
• Eine WEA in Verenafohren erzielt mit 33 % weniger Rotorfläche (20 % weniger Durchmesser) 6,6 GWh/Jahr.

Die Technologie von grossen Windenergieanlagen hat in den letzten 10 Jahren enorme Fortschritte gemacht. Mehr Höhe bedeutet mehr Wind und mehr Ertrag. Mit der Masthöhe und dem Rotordurchmesser hat auch die Wirtschaftlichkeit überproportional zugelegt.

1 Meter mehr Höhe ermöglicht 0,5 bis 1 % mehr Stromertrag.

Faustregel

Ein weiterer Vorteil: Je weiter weg über Boden und Baumwipfeln der Rotor dreht, desto einfacher kann die Umweltverträglichkeit gewährleistet werden. Der einzige Nachteil der Grösse: Die Energieproduktion wird sichtbar. Das stört manche Menschen, nicht aber die Tierwelt.

Deutschland, Skandinavien, weitere europäische Länder sowie China und die USA haben die Windenergie massiv vorangetrieben mit neuen Produktionsfirmen für moderne Windenergieanlagen (WEA).

Obwohl die Schweiz als Standortland weit zurückliegt, gibt es hierzulande spezialisierte Zulieferfirmen, traditionell im Bereich Netzsysteme/Elektrotechnik. Schweizer Energieunternehmen sind beim Bau und Betrieb von Windparks im Ausland längst engagiert.

Die wenigen WEA in der Schweiz sind aufgrund ihres Baujahrs oder des Standorts im Gebirge für heutige Verhältnisse eher klein. Für den Kanton Zürich ist darum Verenafohren gleich ennet der Landesgrenze ein gutes Beispiel für Erfahrungen und zuverlässige Vergleichsdaten.

Die Erfahrungen aus der Planung, dem Bau (2016/17) und dem Betrieb der Anlage inkl. der Ertragszahlen sind auf www.verenafohren.de ersichtlich. Warum nicht einmal vor Ort einen Augenschein nehmen? (Standort auf Google Maps)

Die Ertragszahlen aus Verenafohren zeigen:

• Punktlandung beim prognostizierten Ertrag 2019 bis 2022, die Erwartungen wurden nahezu jedes Jahr erreicht (resp. im ersten Jahr noch nicht ganz, eine Optimierungsphase ist durchaus üblich). Das Jahr 2023 war ein ausgesprochen Wind- und ertragsreiches Jahr über alle Monate – ein besonderer Segen in einem Jahr geprägt durch Energieunsicherheit in einer politisch unsicheren Lage.
• Die Wintermonate bringen tatsächlich zwei Drittel des Stromertrags – wir haben nachgerechnet, es sind genau 66.0 %.
• Die monatlichen Schwankungen sind teilweise gross. Man kann aber sagen: Kommt der Wind nicht im Oktober oder November, kommt er im Dezember oder Januar usw.

Wir ermuntern und unterstützen die lokale Bevölkerung, Naturschutzvereine, Firmen und Gemeinden im Kanton Zürich, konstruktiv bei der Planung von Windenergieanlagen mitzuarbeiten.

Nur so können die Chancen bei Versorgungs­sicherheit und Umweltschutz gut genutzt und die finanziellen Erträge fair verteilt werden. Eine Beteiligung sichert Mitsprache, Anteile am Gewinn und Steuererträge.

Wenn die Allgemeinheit profitiert, dürfen auch die Standortgemeinden profitieren.

Auf der Webseite des Kantons Zürich zur Windenergie ist das Vorgehen erläutert. Wichtige Punkte und Begriffe:

Im Moment läuft die Richtplanung

• Der Grundlagenbericht (PDF) vom Dez. 2022 stellt das Windenergiepotenzial im Kanton Zürich, die «Potenzialgebiete» und wie diese festgelegt worden sind, transparent dar.
• Das Video der Medienkonferenz (YouTube) vom 7.10.2022 und die publizierten Folien geben einen sehr guten Überblick.
• Während des «Mitwirkungsverfahrens» in der ersten Hälfte 2023 waren Gemeinden, Naturschutzverbände und andere Anspruchsgruppen zum Dialog eingeladen.
• Als Ergebnis aus diesem Dialog und weiteren Abklärungen ist ein überarbeiteter Bericht mit den «Eignungsgebieten» zu erwarten (bestätigte «Potenzialgebiete»).
• Der neue Bericht bildet dann die Grundlage für die öffentliche Auflage der Richtplan-Teilrevision mit Festlegung der »Eignungsgebiete» (Zonen, in denen Windenergieanlagen gebaut werden können, analog anderen Zonen wie Wohn- und Landwirtschaftszonen).

Die Nutzungsplanung startet anschliessend

• Geeignete Firmen (z.B. Elektrizitätsversorger) entwickeln Projekte.
• Umweltverträglichkeitsprüfungen sind für alle Projekte Pflicht, nur gute Projekte haben eine Chance.
• Für die Projekte wird das kantonale Bewilligungsverfahren massgebend sein, auch betreffend Rechtsmittel.

Es sind immer unterschiedliche Ansprüche und Interessen zu berücksichtigen. Eine konstruktive, zielgerichtete und zügige Herangehensweise führt zu den besten Lösungen. Verzögerungen und abgelehnte Projekte haben auch Folgen, möglicherweise mit massiven Nachteilen.

Geringe Geräuschemissionen und hohe Effizienz gehen bei der Windenergie Hand in Hand: Denn Geräusche bedeuten Luftwirbel und somit Effizienzverluste. Also werden Rotorblätter aerodynamisch ständig optimiert, seit 10 Jahren durch gebogene Blattenden und Kämme.

Windenergieanlagen werden streng geprüft und sind keineswegs laut. Die Lärmschutzverordnung (mit strengeren Grenzwerten in der Nacht als am Tag) ist einzuhalten.

Direkt unter einer laufenden Windenergieanlage ist eine Unterhaltung im normalen Plauderton jederzeit möglich. Weitere Vergleiche unterschiedlicher Schallquellen zeigt die Grafik von Suisse-Eole.

Diese weitere Quelle lässt einen Vergleich zum Autoverkehr zu:

• Eine Durchgangsstrasse im Dorf ist in gleicher Entfernung etwas lauter wie ein Windrad.
• Eine Autobahn ist in gleicher Entfernung etwa drei Mal so laut wie ein Windrad.
• Eine Autobahn mit dem dreifachen Abstand zum Windrad ist etwa gleich laut.

Laden schön warme, sonnige Tage zum Verweilen im Freien ein, ist es meist windstill, so dass die Windräder weder drehen noch zu hören sind.

Die Rotoren drehen vor allem im Winter und in Zeiten, wenn es windig ist. Umgebungsgeräusche wie Wind, der durch Bäume rauscht, sind dann lauter als die Windräder. Zudem hält man sich dann meist drinnen bei geschlossenen Fenster auf.

Der bewegte Schattenwurf durch die sich drehenden Rotorblätter kann auf Menschen störend wirken. Das Gesetz setzt diesem darum enge Grenzen.

Simulationen zum Schattenwurf inkl. Berücksichtigung der Topographie müssen deshalb im Rahmen der Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP) zwingend durchgeführt werden. Bereits bei der Festlegung der Potenzialgebiete ist der Schattenwurf berücksichtigt. Während Liegenschaften oft gut besonnt am Südhang stehen, werden Windenergieanlagen dahinter auf den nördlich liegenden Kuppen angeordnet. Standorte , welche in der Sonne vor Siedlungen stehen, machen keinen Sinn.

Die Kantone richten sich bei der Beurteilung nach den Richtlinien des Bundesamts für Energie. Wie in Deutschland gelten folgende Richtwerte für meteorologisch wahrscheinliche Beschattung:

• max. 30 Minuten pro Tag
• max. 8 Stunden pro Jahr

Werden diese Werte für eine bewohnte Liegenschaft überschritten, muss die den Schatten verursachende Windenergieanlage abgeschaltet werden.

Solche Abschaltungen schränken den Jahresertrag kaum ein. Zudem sind dann gleichzeitig die Photovoltaikanlagen in der Region produktiv, was hilft, die Produktion auszugleichen.

Das Gesetz schützt Vögel und Fledermäuse

Speziell zu schützen sind Lebensräume für Greif- und Zugvögel sowie Fledermäuse. Für jedes Windenergieprojekt müssen im Rahmen der Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP) zahlreiche Untersuchungen durchgeführt werden. Je nach Befund sind planerische und technische Minderungs- und Kompensationsmassnahmen umzusetzen – oder es gibt keine Baubewilligung.

Die Gefährdung und der Vogelschlag sind sehr gebietsspezifisch. Studien konnten keine oder bis zu 20 tote Vögel pro Jahr und Anlage feststellen. Für kleinere und verbreitete Vögel sind Windräder verglichen mit andern Gefahren (Scheiben, Katzen) nicht relevant.

Fledermäuse sind vor allem im Sommer, in der Dämmerung und bei schwachem Wind unterwegs. Sie jagen Insekten meist entlang natürlicher oder baulicher Strukturen, unterhalb der Rotoren. Wo trotzdem Gefahr für Fledermäuse droht, kommen Abschaltsysteme zum Einsatz. Diese berücksichtigen Tages- und Jahreszeit, Wind und Lufttemperatur.

Abschaltungen zum richtigen Zeitpunkt schützen Vögel und Fledermäuse sehr effektiv. Sie mindern den Stromertrag nur unwesentlich, denn die Tiere fliegen bevorzugt bei Wind- und Wetterbedingungen die ohnehin kein bis wenig Ertrag ermöglichen.

Klimawandel als grösste Bedrohung

Der Klimawandel und andere Veränderungen in der Landschaft gefährden die Lebensräume massiv und auch die Landwirtschaft stellt für viele Vogelarten eine existenzielle Gefahr dar.

Erfahrungen aus Deutschland und dem Jura zeigen, dass das Wild wie Rehe oder Wildschweine nach einer Gewöhnungsphase die Umgebung von Windparks sehr bald wieder als Lebensraum nutzt.

Die rotierenden Flügel sind genau einschätzbar, viel besser als Autos mit ihren Scheinwerferlichtern in der Nacht.

Windenergieanlagen sind auch gut verträglich für Nutztiere. Schafe, Kühe und Pferde, die am Turmfundament in Ruhe weiden, lassen darauf schliessen, dass auch diese Tiere sich rasch an die Anlagen gewöhnen.

Die Richtplanung stellt sicher, dass für die Erschliessung wo immer möglich vorhandene Wege genutzt werden, was in holzwirtschaftlich genutzten Wäldern in der Regel gut möglich ist.

• Die Zufahrtswege sollten je nach Anlagentyp eine Breite von 3 bis 5 m haben.
• Vorhandene Waldwege sind üblicherweise 3,5 m breit.
• Vorhandene Wege werden wo nötig ausgebaut, v.a. bei engen Kurven.
• Als temporäre Massnahmen während der Bauphase kommen spezielle Matten zum Einsatz, um Wiesen und Waldboden abzudecken.
• Kieswege genügen, es müssen keine Strassen neu asphaltiert werden.

Kurze Wege und einfache bauliche Massnahmen sind auch für den Anschluss ans Stromnetz wirtschaftlich und ökologisch vorteilhaft, ebenso wie für Betrieb und Wartung.

Pro Windenergieanlage (WEA) wird eine Fläche von 0,5 Hektar (5’000 m²) benötigt. Davon kann ein Teil wieder renaturiert werden. Eine Ersatz­aufforstung kompensiert die verbrauchte Fläche vollständig.

Betreiber müssen sich verpflichten, die Anlage samt Fundament nach der Nutzungsdauer zu entfernen und das Gelände wieder in den ursprünglichen Zustand zu versetzen. Dafür ist die Finanzierung vorab sicherzustellen.

Für Gebäude und Verkehr verbrauchen wir sehr viel Fläche, warum sollte für deren Betriebsenergie nun kein Platz mehr da sein?

Klar: Jeder Landverbrauch ist schmerzhaft, auch wenn es nur vorübergehend für 25 bis 30 Jahre ist. Aber: Es gibt keine besseren Alternativen, um die Produktion erneuerbaren Stroms rasch auszubauen und die Schweizer Energieversorgung sicherer und unabhängiger zu machen. Im Vergleich zu allen anderen Arten der Energiegewinnung sind WEA die reinsten Flächenwunder.

Nach dem Bau einer Windenergieanlage im Wald kann man einen Teil der beanspruchten Fläche wieder zuwachsen lassen oder bewusst als Waldsäume (PDF) mit grösserer Biodiversität beibehalten. Aus Deutschland gibt es zahlreiche weitere Beispiele und Nachuntersuchungen zu realisierten WEA-Projekten.

Falls bei Zufahrten oder Leitungsbauten Eingriffe in die Natur nötig sind, können Nischen oder Korridore für Lebewesen aller Art und für die Vernetzung von Lebewesen angelegt werden. In unseren Wäldern trifft man bereits heute immer wieder auf Informationstafeln zu solch aufgewerteten Lichtungen, die bewusst angelegt oder belassen werden. Ein Beispiel ist am Irchel unter dem Titel Aktion Lichter Wald (PDF) zu finden.

Mitglieder unseres Vereins sind gerne bereit, zusammen mit naturbewussten Menschen, Naturschutzvereinen, Gemeinden und Landbesitzern an solchen Projekten mitzuarbeiten.

Chancen in Verbindung mit Windenergieprojekten:

• Umweltverträglichkeitsprüfungen (UVP), welche die lokalen Kenntnisse über Landschaft, Tier- und Pflanzenwelt erfassen und erweitern.
• Massnahmen/Auflagen im Zusammenhang mit den WEA-Projekten.
• Auslösung anderer Projekte und zweckgebundener Finanzmittel für Renaturierung und Vernetzung der Landschaft, die immer wieder zurückgestellt wurden.
• Menschen zur Freiwilligenarbeit bei der Umsetzung solcher Massnahmen gewinnen.

Wie alle Energieerzeugungsanlagen brauchen auch Windenergieanlagen (WEA) Ressourcen: Land, Rohstoffe, Baumaterialien. Da aber grosse WEA auch sehr viel Energie erzeugen, ist die Ökobilanz äusserst gut. Nur Wasserstrom schneidet besser ab – mehr dazu auf unserer Seite Energiewende.

So effizient sind Windenergieanlagen:

• Energiebilanz: Der Energieaufwand für Material, Herstellung, Betrieb und Entsorgung einer WEA-Anlage ist bereits nach 9 Monaten Betrieb wieder zurückgeholt. Danach produziert die WEA in 25 bis 30 Jahren das 40-fache der Energie, die vor Start aufgewendet werden musste.
• Fundamente sind auf unseren Hügeln mit festem Untergrund einfacher realisierbar als vielerorts sonst, v.a. viel einfacher als bei Offshore. Die Grössenverhältnisse sind ähnlich wie bei Tannen zwischen Krone-, Stamm und Wurzel, das ist reine Physik. So misst der Radius eines Fundaments 10 bis 15 und es reicht eine Tiefe von 2 bis 4 Meter; ähnlich dem Fundament von 5 Einfamilenhäusern oder einem Mehrfamilienhaus.
• Materialbedarf: 1500 Tonnen Stahlbeton tönt nach sehr viel, entspricht aber dem Bedarf für Fundament, Keller und Tiefgarage der erwähnten Gebäude. Energie für 2’000-3’000 Menschen braucht gleich viel Land und Material wie das Wohnen für 15-20 Menschen.
• Grosse Einsparung fossiler Brennstoffe: Eine Windenergieanlage ersetzt 2,5 Mio. Liter oder 2’500 Tonnen Erdöl, was 7’500 Tonnen CO₂ einspart – pro Jahr, wohlgemerkt!

Auch das Recycling spricht für Windenergieanlagen:

• Am Ende ihrer Nutzungszeit kann die Anlage in rund einer Woche demontiert werden und hinterlässt weder Spuren in der Landschaft noch umweltschädliche Abfälle.
• 90 % der Materialien in einer Windenergieanlage sind leicht wiederverwertbar: Metalle wie Stahl und Kupfer werden direkt wiederverwendet, die Betonteile finden als Strassenschotter eine neue Verwendung.
• Die Rotorblätter – ihr Gewicht entspricht rund 6 % des Gesamtgewichts einer Anlage – bestehen aus Faserverbundstoffen. Das Recycling steht in den Startblöcken. Bisher werden ausgediente Rotorblätter in Zementwerken verbrannt und die entstehende Asche dient als Zuschlagsstoff für Zement. Faserverbundstoffe sind z.B. für Autos, Flugzeuge, Fahrräder oder in der Bauindustrie gefragt, sogar für Badewannen, Rutschbahnen, Skis, Wanderstöcke und vieles mehr.

Windräder sind ein neues Element im Landschafts­bild. Je nach Blickwinkel – im eigentlichen und im übertragenen Sinne – kann dies sehr unter­schiedliche Reaktionen auslösen.

Studierende der ZHAW Wädenswil haben im Frühlingssemester 2022 ein paar Videos zum Thema Windkraft und Landschaft gedreht.

Die Antwort auf die Frage, ob Windenergie-Anlagen in einer Landschaft als «schön» oder «störend» gelten, hängt stark vom persönlichen Empfinden ab und kann darum nicht allgemein beantwortet werden.

Klar ist, dass Windräder an Standorten mit grossem Windpotenzial aufgestellt werden sollen. Doch genauso wichtig ist die sorgfältige Einbettung in die landschaftliche Umgebung und die Rücksicht auf nahegelegene Siedlungsgebiete. Nur so können Windräder zu festen Elementen einer Gegend werden und die Landschaften durch ihre Ästhetik sogar bereichern.

Das ist der neue Blick, den wir Ihnen vorschlagen, auf die Zürcher Landschaften zu werfen.

Grundsätzlich beeinflusst jede menschliche Einwirkung die Landschaft, und so prägt auch die Windenergienutzung unser Landschaftsbild mit.

Die Menschen im Kanton Zürich haben ihre Lebensumgebung – Siedlungsgebiet, Agrarland, Wälder, Sümpfe und Seen – über die Jahrhunderte immer wieder neu nach ihren Vorstellungen und Bedürfnissen gestaltet. Man spricht darum von «Kulturlandschaften».

Auch Windenergie-Anlagen sind Elemente der Kulturlandschaft. Sie zeugen vom Aufbruch der Bevölkerung im Kanton Zürich hin zu einer nachhaltigen und sauberen Energieversorgung. Sie sind ein klares Bekenntnis für die Energiewende, also das Heft selber in die Hand zu nehmen und die von der Landschaft gegebenen Ressourcen zur eigenen Energieversorgung zu nutzen – erneuerbar, umweltfreundlich und unabhängig.