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Anlagengröße

 

2016 wurden in Deutschland insgesamt 146 verschiedene Anlagetypen und Konfigurationen mit unterschiedlichen Leistungen, Rotordurchmessern und Nabenhöhen errichtet. Sowohl in Bezug auf die Leistung als auch hinsichtlich des Rotordurchmessers und der Nabenhöhe, findet eine Anpassung der verwendeten Anlagentypen an standortspezifische Bedingungen statt. Die folgende Abbildung zeigt, dass die Rotordurchmesser der 2016 zugebauten Anlagen im Bereich von 48–131 m mit einem Mittelwert von 109 m liegen. Wie der Boxplot zeigt, wurden trotz dieser großen Spannbreite 50 Prozent der WEA mit einem Rotordurchmesser im engen Band von 101 m bis 115 m errichtet. Den größten Rotordurchmesser der für den Onshore-Markt konzipierten Anlagen halten, wie schon im Jahr 2015, Anlagen vom Typ Nordex N131. Der mittlere Rotordurchmesser der in 2016 zurückgebauten WEA lag im Vergleich bei 55 m.

 

 

 

Boxplots von Rotordurchmesser, Nabenhöhe, Nennleistung und spezifischer Nennleistung der im Jahr 2016 installierten WEA

 

Datenquelle: [Keiler und Häuser]

 

 

 

Die dargestellten technischen Eigenschaften kamen 2016 in der Praxis in vielfältigen Kombinationen zum Einsatz. Als Beispiele der in 2016 installierten Anlagentypen lassen sich an dieser Stell die Anlagentypen Enercon E-70 und GE 2.5-120 heranziehen. Während sich beide Anlagentypen mit 2,3 MW bzw. 2,5 MW in der Leistung ähnlich sind, ist der Rotordurchmesser der Anlage von GE rund 1,7 mal größer. Die vom Wind überstrichene Fläche des Rotorblattes ist sogar rund dreimal so groß.

 

 

 

 

Nennleistung nach Rotordurchmesser verschiedener Anlagentypen

Datenquelle: [Keiler und Häuser], [BNetzA]

 

 

 

Mit steigender Höhe nimmt die Windgeschwindigkeit je nach Standort erheblich zu. Da die im Wind enthaltene Leistung proportional zur dritten Potenz der Windgeschwindigkeit ist, hat die Nabenhöhe maßgeblichen Einfluss auf den Ertrag der WEA. 2016 lag die Nabenhöhe der errichteten WEA zwischen 50 und 164 m. Die höchste in 2016 errichtete WEA war eine Anlage vom Typ Nordex N131 mit einer Nabenhöhe von 164 m. Damit wurde in 2016 auch der noch aus dem Jahr 2006 stammende Höhenrekord von 160 m eingestellt. Auch die maximale Gesamthöhe einer WEA bis zur Flügelspitze hat sich somit auf rund 230 m erhöht. Im Mittel hatten die neu errichteten WEA eine Nabenhöhe von 127 m, dabei lagen 50 Prozent der WEA zwischen 119 und 141 m. Gleichzeitig resultieren die an bestimmten Standorten existierenden Höhenbeschränkungen in den teilweise niedrigen Nabenhöhen neu errichteter WEA.

 

 

 

 

 

Nennleistung nach Nabenhöhe verschiedener Anlagentypen und Konfigurationen

Datenquelle: [Keiler und Häuser], [BNetzA]

 

 

 

Wird die Nabenhöhe in Bezug zur jeweiligen DIBt-Windzone des Standorts gesetzt, zeigt sich, dass sich der Zubau von WEA mit kleiner Nabenhöhe weitgehend auf die Windzonen II, III und IV beschränkt. In den Windzonen I und II sind hauptsächlich große Nabenhöhen zu finden. Da an der Küste schon in geringeren Höhen starke Windgeschwindigkeiten vorherrschen, können die Anlagen dort bereits mit niedrigeren Nabenhöhen einen hohen Ertrag erzielen. Durch eine höhere Oberflächenrauigkeit werden im Mittelgebirge gute Windgeschwindigkeiten erst in besonders großen Höhen erreicht.

 

 

 

Anteile der verschiedenen Nabenhöhen am Zubau und den DIBt-Windzonen

Datenquelle: [BNetzA], [DIBt]

 

 

 

Einhergehend mit dem Trend zu Anlagen mit größeren Dimensionen, steigt auch die durchschnittliche Anlagenleistung weiter kontinuierlich an. Mit rund 2,83 MW wuchs die durchschnittliche Leistung der 2016 errichteten WEA ggü. 2015 um 4,1 Pro­zent. Die 2016 errichteten Anlagen haben im Mittel einen Rotordurchmesser von rund 109 m (+ 4,3 Prozent ggü. 2015) und eine Nabenhöhe von rund 128 m (4,8 Prozent ggü. 2015). Das kurze Einknicken der mittleren Nabenhöhe im Jahr 2014 bleibt damit eine Ausnahme.

 

 

 

Highcharts Example
Quelldaten zur Grafik

 

Datenquelle: [Keiler und Häuser]

 

 

Mit einer durchschnittlichen Nennleistung von 1,5 MW wuchs die mittlere Leistung des deutschen Anlagenbestandes um 7,6 % ggü. 2013 an (vgl. Abbildung unten). Während der Leistungsbestand von Anlagen mit Leistungen unterhalb von 2 MW seit 2004 weitgehend konstant blieb, bzw. leicht gesunken ist, war 2014 in der 2-3 MW-Klasse und insbesondere in der 3-4 MW-Klasse erneut ein deutlicher Zuwachs zu verzeichnen. Mit einem Leistungsbestand von 5023,4 MW wuchs diese Klasse innerhalb des Jahres 2014 um 107 %. Die insgesamt leistungsstärkste Kategorie ist mit 17 653 MW nach wie vor die der Anlagen mit 2-3 MW. Sie verzeichnet allerdings das dritte Jahr in Folge nur ein Wachstum von 10 %. Die Klasse der leistungsstärksten Anlagen (MW und mehr) wächst weiter langsam und machte 2014 mit 404,4 MW rund 1 % der in Deutschland installierten Windleistung aus.

 

 

Highcharts Example
Quelldaten zur Grafik

 

Datenquelle: [Keiler und Häuser]

 

 


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