Stand der Technik

Eine Windenergieanlage nutzt die Windenergie – genauer die im Wind enthaltene Energie – und wandelt diese mit dem Windrotor erst in mechanische und dann über einen Generator in elektrische Energie um. Als Nennleistung einer Windenergieanlage wird vom Hersteller die höchste Leistung angegeben, die die Lebensdauer der Anlage und die Sicherheit nicht beeinträchtigen.

Nach einer Daumenregel steigt der Stromertrag mit jedem Meter, den ein Windrad höher gebaut wird, um 1 Prozent. Mit einer Verdoppelung der Flügellänge steigt der Ertrag durch die Vergrößerung der „Erntefläche“ um das Vierfache. Die doppelte Windgeschwindigkeit dagegen erzeugt den achtfachen Ertrag. Je nach Windgeschwindigkeit am Standort wird die Kombination aus Nabenhöhe und Generatorleistung angepasst, um den dort möglichen Stromertrag zu maximieren.

Der Landkreis Pfaffenhofen wird der Windzone I (Schwachwindstandorte) zugeordnet. Dort werden Windenergieanlagen mit höheren Türmen und geringerer Generatorleistung gebaut, um den maximalen Ertrag aus der Windenergie zu gewinnen. Im Gegensatz dazu werden im Norden Deutschlands, insbesondere auf dem Meer (Offshore-Anlagen), wo stärkerer und gleichmäßigerer Wind vorhanden ist, Anlagen mit höherer Generatorleistung errichtet, um sie optimal auszulasten.

Modernste Windenergieanlagen werden also an die lokalen Gegebenheiten angepasst und sind in unterschiedlichsten Kombinationen von Nabenhöhe, Rotordurchmesser und Leistung möglich.

Dabei ist zu bedenken, dass die Nutzung von Starkwind von Windenergieanlagen auf dem Land nicht automatisch zu höheren Erträgen an der Strombörse führt. Daher werden Anlagen so gewählt, dass sie den Wind bei mittleren Geschwindigkeiten optimal nutzen können. Überall werden Anlagen mit dem größten Rotordurchmesser und Generator gebaut, egal ob im Norden oder Süden.

Volllaststunden ermöglichen durch die Normierung auf die Leistung den Vergleich zwischen verschiedenen Standorten, Anlagen oder Jahren. Sie sind eine ungefähre, theoretische Größe, um einschätzen zu können, wie effizient identische Anlagen an verschiedenen Standorten sind oder wie die Güte eines Standorts ist.

Dazu wird der erreichte Jahresertrag einer Windenergieanlage [kWh] durch ihre Nennleistung [kW] geteilt und man erhält die Anzahl der Stunden, die eine Windenergieanlage theoretisch bei voller Leistung betrieben werden musste, um ihren Jahresenergieertrag bilanziell zu erreichen.

Stand Mitte 2025 sind im Landkreis Pfaffenhofen 16 Windenergieanlagen mit einer installierten Gesamtleistung von 40,75 MW in Betrieb. Dabei handelt es sich um 14 große Windenergieanlagen, deren Leistung je nach Alter zwischen 1,8 und 4,2 MW liegt. Bei zwei Anlagen handelt es sich um Kleinwindanlagen mit einer Leistung von 1 und 1,8 kW (entspricht 1/1000 MW).

Folgende Tabelle vergleicht verschiedene Windenergieanlagen, die in unserem Landkreis Strom produzieren:

 

Bürgerwindpark Pfaffenhofen

Bürgerwindrad Lustholz

Windpark Gerolsbach

Inbetriebnahme

2025

2016

2015

WEA Typ

Enercon E138

Enercon E115

Nordex Energy N117

Nabenhöhe

160

149

140

Rotordurchmesser [m]

138

115

117

Gesamthöhe [m]

229

207

199

Leistung [MW/kW]

4,2/4200

3,0/3000

2,4/2400

Prognostizierter Stromertrag [kWh]

7.333.333

6.177.000

5.365.000

Durchschnittlicher Stromertrag [kWh]

 

7.073.800

5.686.419

Bei einem durchschnittlichen jährlichen Stromverbrauch eines 4-Personen Haushalts (Einfamilienhaus, ohne elektrische Warmwasserbereitung) in Deutschland von 3800 kWh, kann eine einzelne der hier aufgeführten Windenergieanlagen in unserem Landkreis aktuell jeweils zwischen 1.500 und 1950 Haushalte versorgen.

Laut EnergieMonitor des Landkreises Pfaffenhofen wurden 2024 mehr als 61,5 Mio. Kilowattstunden Strom durch Windkraft erzeugt. Diese Strommenge deckt bei einem durchschnittlichen Stromverbrauch von 3800 kWh den Bedarf von über 16.200 Haushalten.

Das Windrad im Lustholz kam 2023 auf 7.126 Betriebsstunden, war also 81 % der Zeit in Betrieb. Die restlichen Stunden stand die Anlage z. B. wegen Schattenabschaltungen, Wartung oder Fledermausschutz still. Ein Windmangel war an 334 Stunden die Ursache, d.h. an 4 % des Jahres wehte zu wenig Wind für einen Betrieb der Windenergieanlage. Im Jahr 2024 war die Anlage an 6.643 Stunden, also 76 % der Zeit in Betrieb. Ein Windmangel war dabei an 436 Stunden ursächlich für den Stillstand der Windenergieanlage, d.h. an 5 % der möglichen Betriebsstunden. In beiden Jahren war bei Stillstand zu 1/5 fehlender Wind die Ursache.

Die drei Anlagen des Windparks Gerolsbach kommen so im Mittel auf 2.369 Volllaststunden und das Windrad im Lustholz auf 2.358 Volllaststunden. Dies bedeutet, dass diese Anlagen an durchschnittlich 27 % der Stunden eines Jahres unter theoretischer Volllast ihren Stromertrag erzeugen.