Im Anschluss an das Pariser Abkommen und in Bezug auf die National Determined Contributions (NDCs) haben viele Regierungen Strategien für eine treibhausgasarme Entwicklung erarbeitet. Einige haben sich das Ziel gesetzt, bis 2050 CO2-neutral zu werden. Diese Ziele beinhalten eine Abkehr von fossilen Brennstoffen und einen Wechsel zu erneuerbaren Energien wie Windkraft.
In Frankreich sieht das 2015 erlassene „Gesetz zur Energiewende für grünes Wachstum“ vor, den Anteil der erneuerbaren Energien bis 2030 auf 32 % zu erhöhen1Programmations pluriannuelles de l’énergie (PPE) | Ministères Écologie Énergie Territoires (ecologie.gouv.fr). Der Ausbau der Windkraft für die Energieerzeugung ist zentral, um dieses Ziel zu erreichen. Die Mehrjahresplanung im Bereich Energie für die Jahre 2019-2028 sieht eine Verdoppelung der elektrischen Leistung angeschlossener Windkraftanlagen auf mindestens 38 400 GW im Jahr 2028 vor2Renewable-energy development: Disrupted supply chains | McKinsey. Die Stromerzeugung aus Windenergie und der Anteil der Windenergie am weltweiten Energiemix steigen stetig an.
Dennoch gibt es fünf Herausforderungen, die den Ausbau der weltweiten Windparks bremsen und damit die Energiewende verzögern könnten. In diesem Artikel untersucht Alcimed diese Herausforderungen für den Ausbau der Windenergie im Zusammenhang mit der Energiewende.
Die globalen Lieferketten wurden durch COVID-19 und den Krieg in der Ukraine stark beeinträchtigt. In der Windkraftbranche führten diese Störungen nicht nur zu Schwierigkeiten bei der Beschaffung von Teilen und Komponenten, die für die Produktion und Wartung von Windkraftanlagen benötigt werden, sondern auch zu erheblichen Preisschwankungen bei Materialien und Komponenten. Diese Volatilität machte die Lagerverwaltung und die langfristige Planung komplexer. In einem globalen Kontext, in dem der Markt für Windkraftanlagen wächst, besteht die Gefahr, dass die Produktionskapazitäten hinter der Nachfrage zurückbleiben und Engpässe entstehen.
Die globalen Umwälzungen der letzten Jahre und die damit verbundenen geopolitischen Erwägungen haben die energiepolitische und industrielle Souveränität auf die Agenda vieler Regierungen gesetzt. In den USA zielt der „Inflation Reduction Act“ mit Blick auf den Klimawandel darauf ab, durch staatliche Subventionen Industrien anzuziehen. In Europa sehen der „Green Compact Industrial Plan“ und die „Zero Emission Industry Regulation“, die Anfang 2023 von der Europäischen Kommission vorgeschlagen wurden, vor, dass bis 2030 40 % der Herstellung von u. a. Windturbinen auf europäischem Boden stattfinden sollen1La relocalisation : une vraie bonne idée ? par Jean-Marc Figuet | vie-publique.fr. Obwohl diese politischen Maßnahmen die Entwicklung des Marktes für Windkraft unterstützen, könnte die Förderung der Standortverlagerung kurz- und mittelfristig die globale Lieferkette für Windkraftanlagen weiter stören.
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Trotz der Versorgungsprobleme steigt die Nachfrage nach Windenergie weiter an, was zur Folge hat, dass die Preise für Rohstoffe und Komponenten steigen. Die Preise für Stahl, Kupfer und Aluminium, aus denen Windkraftanlagen zu 50 % bestehen, haben sich in den letzten drei Jahren teilweise verdreifacht. Mehrere Erstausrüster (OEMs) sind von diesem Preisanstieg stark betroffen, insbesondere wenn sie ihn nicht an ihre Kunden weitergeben können, da sie an Verträge mit festen Preisen gebunden sind.
Die Ausbildung von Fachkräften, insbesondere im Bereich Wartung, hat nicht mit dem schnellen Wachstum der Windkraftindustrie Schritt gehalten. Der Mangel an qualifizierten Arbeitskräften kann Wartungsarbeiten verzögern, was zu größeren Ausfällen führen oder die Zeiten verlängern kann, in denen die Windkraftanlagen nicht in Betrieb sind. Dies gilt insbesondere für die Offshore-Windenergie, eine weniger ausgereifte Branche, in der es teuer und aufwändig ist, Techniker auf See zu schicken. Der Mangel an spezialisierten Technikern wird in Entwicklungsländern, in denen weniger in spezielle Schulungen investiert wird, ein relativ großes Hemmnis darstellen.
Die durchschnittliche Lebensdauer einer Windkraftanlage wird auf 20 Jahre geschätzt, in denen die technischen Probleme und der Wartungsbedarf nicht konstant sind: Mit zunehmendem Alter werden die Windkraftanlagen wartungsintensiver. Außerdem waren die älteren Modelle auch technologisch weniger fortschrittlich. Bei alternden Windparks besteht daher die Gefahr, dass sie mehr technischen Problemen ausgesetzt sind.
Dennoch bleiben auch neuere Windkraftanlagen nicht von solchen technischen Problemen verschont. Um wettbewerbsfähig zu bleiben und Aufträge von Windparkentwicklern zu erhalten, entwickeln die OEMs regelmäßig neue Modelle von Windkraftanlagen und versuchen, ein immer besseres Preis-Leistungs-Verhältnis zu erreichen, insbesondere durch eine Vergrößerung und damit einer größeren Kapazität der Anlagen. Die Vielzahl der Modelle, aber auch die zunehmende Größe der Windturbinen verstärken in der Praxis die Probleme mit der Zuverlässigkeit. Siemens Gamesa hat kürzlich Serienfehler bei mehreren dieser bereits installierten Komponenten bekannt gegeben, was den Börsenwert des Unternehmens noch am selben Abend um 30 % sinken ließ2Siemens Energy shares plunge after wind turbine problems deepen | Financial Times. Nun ist die Wartung, insbesondere die korrektive Instandhaltung im Rahmen nicht geplanter Reparaturen, kostspielig: Letztere macht im Durchschnitt 90 % der Betriebsausgaben aus3master-thesis-xavier-turc-castell-.pdf (upc.edu).
Diese fünf Faktoren wirken sich direkt oder indirekt auf die Kosten und damit auf die wirtschaftliche Tragfähigkeit von Windkraftprojekten aus. Mehrere Windkraftprojekte wurden bereits aus Kostengründen gestoppt, wie z. B. das Projekt „Norfolk Boreas“ in Großbritannien, das der schwedische Versorger Vatenfall diesen Monat stillgelegt hat.
Die Belastbarkeit der Produktionsketten und die Stabilität des Marktes sind daher zentrale Herausforderungen für die Windindustrie, denen sich die Entwickler, Ausrüster und Akteure der gesamten Wertschöpfungskette der Windenergie, aber auch die Regierungen stellen müssen, um die Energie- und Klimawende zu ermöglichen und zu beschleunigen.
Angesichts dieser Herausforderungen kann die Windindustrie auf immer höhere Investitionen zählen. Tatsächlich markierte das Jahr 2022 mit 185 Milliarden investierten US-Dollar ein Rekordniveau an Investitionen, was einem Anstieg von 20 % im Vergleich zum Vorjahr entspricht4Wind – IEA. Die erneuerbaren Energien profitieren von den Impulsen, die durch die Entwicklung der nachhaltigen Finanzwirtschaft erzeugt werden, die zu einer Abnahme der Investitionen in fossile Energieträger und zu einer Umschichtung von Kapital in erneuerbare Energien führt. Darüber hinaus wird die Entwicklung des Windenergiemarktes als Schlüsselbereich der Energiewende-Strategien durch öffentliche Maßnahmen unterstützt, die von einer wachsenden Zahl von Regierungen, auch in Entwicklungsländern, umgesetzt werden. Alcimed verfolgt die Entwicklungen in diesem Bereich aufmerksam und begleitet Sie gerne bei Ihren Projekten im Zusammenhang mit der Energiewende. Zögern Sie nicht, unser Team zu kontaktieren!
Über die Autorin,
Juliette, Consultant in Alcimeds Energie-, Umwelt- und Mobilitätsteam in Frankreich
Energie - Umwelt - Mobilität
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