Eine kleine Betrachtung über den CO2 Verbrauch einer Windkraftanlage. Es ist nicht an einem definierten Modell nachgerechnet, sondern beruht auf einfacher Internet Recherche.
Dabei habe ich versucht auf qualifizierte Quelle zurückzugreifen.
Erst mal ein paar Grundlagen zu einer aktuellen Windkraftanlage.
Gewicht Turm: 2800t – Stahlbeton
Gewicht Fundament: 3500t
davon 150t - Stahl
und 3350t - Beton
Andere Quelle gehen auch von einen Fundament von 4000t bis zu 10.000t aus.
https://pro-schurwald.com/informationen/dimension-windkraftanlagen/
Windkraftwerke erreichen eine Gesamthöhe von 200 m – so hoch wie der Stuttgarter Fernsehturm. Dies entspricht 70 Stockwerken. Die Nabenhöhe (Höhe des Turms) beträgt 140 Meter.
Als Beispiel seien hier die Dimensionen der Windkraftanlage E-126 von Enercon, bzw., 5M von REpower aufgeführt:
Der Stahlbetonturm ist 135 Meter hoch und wiegt 2.800 Tonnen. Er wird aus 35 Ringen mit einem Durchmesser von 16,5 Meter zusammengesetzt.
Das Maschinenhaus, welches auf den Turm gesetzt wird, wiegt 120 Tonnen (dies entspricht ca. 80 PKW). Es ist 18 Meter lang – dies ist die Breite eines Doppelhauses – und sechs Meter breit und sechs Meter hoch. Hierin wird der Generator, mit einem Gewicht von 220 Tonnen (dies entspricht ca. 150 PKW), untergebracht und die Rotoren mit Nabe, mit einem Gewicht von 320 Tonnen (ca. 210 PKW), daran befestigt. Der Rotordurchmesser beträgt 126 Meter und überstreicht die Fläche von zwei Fußballfeldern.
Damit das Windkraftwerk auch sicher steht, ist ein entsprechendes Fundament erforderlich. Dies hat einen Durchmesser von 20 – 30 Meter und eine Tiefe bis zu 4 Meter. Hier werden 1.300 Kubikmeter Beton und 180 Tonnen Stahl verbaut. Insgesamt hat das Fundament ein Gewicht von 3.500 Tonnen. Bei einer Tiefgründung werden zusätzlich ca. vierzig 15 Meter lange Betonpfeiler in den Boden gerammt.
Ein solches Windkraftwerk kommt somit auf ein Gesamtgewicht von 7.000 t.
In diesem Text ist sogar von einem Fundamentgewicht von bis zu 10.00 t die Rede!
https://www.windpark-vechigen.ch/fakten/windrad-technik/
Also gehen wir des weiteren von einem Fundamentgewicht von 4000t aus und einem Turmgewicht von 4600t aus.
Beton ist ein sehr häufig benutzter Baustoff, hat aber einen großen Nachteil: Die Herstellung ist sehr energieintensiv.
https://www.baunetzwissen.de/beton/fachwissen/herstellung/betonherstellung-und-klimaschutz-7229519
Zement ist in der Herstellung so CO2-intensiv, dass die Produktion für bis zu acht Prozent des globalen jährlichen Kohlenstoffdioxidausstoßes verantwortlich sein soll. Ein Kennwert, der in diesem Zusammenhang oft genannt wird, ist die spezifische Kohlenstoffdioxid-Emission. Diese beschreibt, wieviel Tonnen CO2 bei der Erzeugung einer Tonne Zement ausgestoßen wird. Im Jahr 2018 liegt der Wert laut Deutscher Emissionshandelsstelle (DEHSt) etwa bei 0,59. Daraus ergibt sich ein Kohlenstoffdioxidausstoß von 590 Kilogramm pro Tonne Zement. 2018 wurden in Deutschland insgesamt rund 33,7 Millionen Tonnen des Baustoffs produziert.
CO2 Ausstoß pro Tonne Beton: 590 kg CO2/t
https://www.klimaschutz-industrie.de/themen/branchen/stahlindustrie/
https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/publikation/long/4362.pdf
https://de.bellona.org/2022/03/29/klimaschutz-in-der-stahlindustrie-2/
„Stahl ist ein Nebenprodukt der CO2-Herstellung“, könnte man witzeln, denn selbst in hocheffizienten modernen Hochöfen entstehen pro Tonne Rohstahl 1,7 Tonnen CO2. Diese gewaltige CO2-Intensität der Hochofen-Route führt dazu, dass die Eisen- und Stahlindustrie je nach Jahr zwischen circa ein Viertel bis zu einem knappen Drittel aller Industrieemissionen verursacht.
CO2 Ausstoß pro Tonne Stahl: 1,7t CO2/t
Die Elektrolichtbogenroute ist das bevorzugte Verfahren zum Aufschmelzen und Aufreinigen von Stahlschrott, wobei nur 0,3 Tonnen CO2 pro Tonne Stahl entstehen.
Somit ergibt sich für das Beispielwindrad mit Turm und Fundament
Turm: 2800t * 0,59 Co2/t = 1652t
Fundament: 3500t
und 3350t * 0,59 Co2/t = 1976t
Gesamt: 3883t
Golf 1,5 l TSI OPF 85 kW (116 PS) 6-Gang
Super 95 Verbrauch kombiniert
5,6 - 5,3 l/100km
CO₂ Emissionen kombiniert
129 - 122 g/km
Realistisch sind wohl aufgrund der persönlichen Erfahrung 150 g/km
Dann rechnen wir doch mal um, wie viele Kilometer ein Golf mit dem Co2 der Baustoffe eines Windrads fahren kann.
150 g = 0,00015 t
Also fährt ein VW-Golf mit den 3883t / 0,00015 t = 25.886.666 = 25 Millionen km!
Nur so mal, dass man das Ganze in einem Verhältnis sieht.
Dazu kommt noch ein kleiner Beitrag des Transports der gesamten Materialien.
https://www.msdtransporte.de/co2-emissionsrechner/
Die Ergebnisse des CO2-Emissionsrechners basieren auf der Multiplikation der eingegebenen Entfernung, der Ladungskapazität des gewählten Fahrzeugtyps und einem festgelegten Emissionsfaktor von 115 Gramm CO2 pro Tonnenkilometer.
Wenn wir dann davon ausgehen, dass das gesamte Material 200 km transportiert wird haben wir dann nochmal die Kleinigkeit von 89,3 t C02 Ausstoß.
200 km * 3883 t * 0,000115 kg/km = 89,3 t