Der Übergang von schmutzigen fossilen Brennstoffen zu sauberer Energie ist für die Bekämpfung des Klimawandels von entscheidender Bedeutung. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass die Solarenergie durch fossile Brennstoffe zunichte gemacht wird. Dies ist ein weiterer guter Grund, auf Kohle und Erdgas zu verzichten und stattdessen auf andere Quellen wie die Windkraft umzusteigen, die im Jahr 2025 derzeit etwa 10 % der in den Vereinigten Staaten erzeugten Elektrizität ausmacht. Windturbinen sind eine effiziente Möglichkeit, Strom zu erzeugen, Windparks stehen jedoch vor vielen Herausforderungen.
Viele dieser Hindernisse sind politischer oder rufschädigender Natur, und viele behaupten, Windkraftanlagen seien gefährlich und unzuverlässig. Tatsächlich gibt es viele Beweise dafür, dass Windkraftanlagen sicher und effizient sind, aber das bedeutet nicht, dass sie perfekt sind. Während es Mythen über Windenergie gibt, die es wert sind, ans Licht gebracht zu werden, bringt die Technologie ihre eigenen Herausforderungen und Mängel mit sich. Glücklicherweise arbeiten Wissenschaftler daran, die aktuellen Nachteile der Windenergie zu beseitigen, um sie effizienter und umweltfreundlicher zu machen.
Konsistenz und Ergebnis
Einer der häufigsten Kritikpunkte an der Windenergie ist, dass sie inkonsistent und daher unzuverlässig sei. Das ist nicht ganz falsch. Windkraftanlagen können nicht betrieben werden, wenn kein Wind weht, weshalb sie eine sogenannte variable oder intermittierende Energiequelle sind. Da sich die Windmuster je nach Region und Jahreszeit unterscheiden, wirkt sich dies auf die Produktion aus und kann Windenergie teurer machen als andere verfügbare Energiequellen in einem bestimmten (windfreien) Gebiet. Es hilft auch nicht, dass es Hunderte von Windturbinen braucht, um hinsichtlich der Stromproduktion mit einem Kernreaktor mithalten zu können.
Das soll nicht heißen, dass Windenergie nicht effizient ist oder es sich nicht lohnt, sie zu nutzen. Erstens können moderne Windkraftanlagen sogar aus einer Brise Strom erzeugen, sodass sie für den Betrieb keinen ständigen starken Windstrom benötigen. Windkraft soll auch komplementär sein und mit anderen grünen Energiequellen wie Solar- und Wasserkraft koexistieren.
Die Turbinen selbst effizienter zu machen, ist ein ehrgeiziges Ziel, aber Wissenschaftler haben eine andere Antwort: Batterien. Wenn Windparks mit oder nahe der maximalen Kapazität betrieben werden, können sie weit mehr Strom produzieren, als sofort verbraucht werden kann, aber dieser Überschuss wird verschwendet, es sei denn, Sie verfügen über ein Batteriespeichersystem, um diese Energie zu sparen. Obwohl Windturbinen nie in der Lage sein werden, so viel Energie zu produzieren wie Kernkraft oder andere Quellen, sorgen Windbatterien für eine konstante Stromversorgung bei Bedarf.
Turbinen töten Vögel
Ein weiterer Kritikpunkt, den Sie auch an Windkraftanlagen hören werden, ist, dass sie eine große Anzahl von Vögeln töten, die unwissentlich durch die rotierenden Rotorblätter fliegen. Es stimmt zwar, dass Turbinen jedes Jahr zwischen 700.000 und einer Million Vögel töten, sie gehören jedoch bei weitem nicht zu den Haupttodesursachen. Um die Dinge ins rechte Licht zu rücken: Jedes Jahr sterben mehr als eine Milliarde Vögel durch Kollisionen mit Gebäuden, und Hauskatzen töten etwa 2,4 Milliarden pro Jahr. Tatsächlich sind andere Formen der Energieerzeugung für Vögel gefährlicher. Eine in einer Ausgabe von Renewable Energy aus dem Jahr 2013 veröffentlichte Studie ergab, dass Kernkraftwerke und fossile Brennstoffe pro erzeugter Gigawattstunde (GWh) Strom mehr Vögel töten – und bedenken Sie, dass Windparks nicht so viel Energie produzieren wie diese anderen Quellen.
Auch wenn die Bedrohung für Vögel übertrieben ist, handelt es sich dennoch um eine Bedrohung, die es verdient, angegangen zu werden. Wissenschaft und Technologie bieten potenziell wirksame Möglichkeiten, um Schäden für Vögel in der Nähe von Windparks zu mindern. Eine davon besteht darin, ein einzelnes Rotorblatt an jeder Turbine schwarz zu lackieren, um sie für Vögel besser sichtbar zu machen, was in einer Studie das Vogelsterben um mehr als 70 % reduzierte. Eine andere Lösung sind automatisierte Kameras, die Vögel (insbesondere bedrohte oder gefährdete) erkennen und einzelne Turbinen abschalten können, wenn sich eine Person nähert.
Beide Ansätze haben Nachteile. Das Lackieren der Rotorblätter aktiver Windparks ist nicht einfach, und das ständige Abschalten von Windkraftanlagen für Vögel verringert die Produktion und macht die Anlage weniger effizient. Dennoch sind solche kreativen Lösungen erforderlich, um Windparks umweltfreundlicher zu machen.
Lärm und Ästhetik
Gegner sauberer Energie behaupten oft, dass Windkraftanlagen schädliche Lärmbelästigung verursachen und diese mit psychischen und sogar Herz-Kreislauf-Problemen in Verbindung bringen. Die Wahrheit ist, dass Ihr Kühlschrank wahrscheinlich lauter ist als eine Windkraftanlage, wie man aus einem Nachbarhaus hört. Die Turbinen erzeugen einen Schall von etwa 35 bis 45 Dezibel, wenn man ihn aus einer Entfernung von etwa 1.000 Fuß hört (was normalerweise der Mindestabstand zwischen Turbinen und Gebäuden ist), was weniger als die 50 Dezibel Ihres Kühlschranks ist. Darüber hinaus haben Studien kaum oder gar keine Hinweise auf negative Auswirkungen des Lärms von Windkraftanlagen gefunden, abgesehen von einigen geräuschbedingten Belästigungen.
Es gibt auch diejenigen, denen das Aussehen von Windkraftanlagen einfach nicht gefällt. Dies hängt von persönlichen Vorlieben ab und kann nicht durch die Wissenschaft gelöst werden, aber die Ausweitung der Gebiete, in denen Windparks betrieben werden können, könnte die Notwendigkeit verringern, sie in besiedelten Gebieten zu bauen. Offshore-Windkraftanlagen sind eine gute Option, allerdings ist die Finanzierung schwierig und viele Windkraftanlagenteile unterliegen hohen Zöllen.
Chinesische Wissenschaftler haben kreative Lösungen entwickelt, darunter den Bau einer einzigen riesigen Offshore-Windkraftanlage, die weit mehr als doppelt so hoch ist wie die Freiheitsstatue und jedes Jahr etwa 24.000 Haushalte mit Strom versorgen kann. Chinas fliegende Windkraftanlage ist sogar noch ehrgeiziger und soll stärkere, gleichmäßigere Winde aus mehreren Tausend Metern Höhe nutzen. Wie andere Innovationen stellen auch diese ihre eigenen Herausforderungen dar, beweisen jedoch, dass Windprojekte weniger störend sein können.
Transport von Windstrom
Auch wenn moderne Windkraftanlagen nicht viel Lärm machen, bedeutet das nicht, dass Windparks irgendwo gebaut werden können oder sollten. Windkraftanlagen produzieren den meisten Strom in ländlichen und abgelegenen Gebieten mit viel Windzugang, wie etwa auf offenen Feldern oder in Küstennähe, was den zusätzlichen Vorteil hat, dass die oben erwähnte Beeinträchtigung der Anwohner begrenzt wird. Aufgrund der Entfernung von Windparks zu Ballungszentren müssen jedoch Systeme geschaffen werden, die diesen Strom an Orte transportieren können, an denen die Produktion nicht rentabel und die Nachfrage hoch ist.
Der Schlüssel zur Beseitigung dieses Missverhältnisses liegt in der Erweiterung und Modernisierung unserer Energieinfrastruktur, um der wachsenden Nachfrage gerecht zu werden und mehr saubere Energie in das US-Stromnetz einzuspeisen. Die Stärkung des Netzes verfügbarer Fernübertragungsleitungen kann dazu beitragen, die überschüssige Wind- und Solarenergie so zu nutzen, dass sie hinsichtlich Preis und Verfügbarkeit mit fossilen Brennstoffen konkurrieren kann. Diese Projekte schaffen außerdem Arbeitsplätze und verbessern die nationale Sicherheit, indem sie das Stromnetz des Landes weniger anfällig für ausländische Gegner machen.
Ein Teil der Netzmodernisierung umfasst die Entwicklung von Batterien mit größerer Kapazität, um einen Großteil des überschüssigen Stroms zu speichern. Wie oben erwähnt, machen Batterien die Windkraft als konstante Energiequelle rentabler und stellen eine Energiequelle dar, wenn das Angebot gering und die Nachfrage hoch ist. Energie von abgelegenen Windparks zu Haushalten und Unternehmen zu bringen, ist eine Herausforderung, die jedoch wahrscheinlich (zumindest irgendwann) durch Wissenschaft und Investitionen in die Infrastruktur gelöst werden kann.