Umweltschäden bei Gewinnung und beim Recylcen der für Windenergieanlagen benötigten Rohstoffe, negative klimatische Veränderungen beim Betrieb von Windenergieanlagen. Sollten wir uns nicht viel mehr auf Energieeinsparungen konzentrieren, denn der spürbare Effekt bei gleichzeitig deutlich weniger Schäden, Risiken und Ressourcenverbrauch wäre viel größer. Würde beispielsweise im Verkehr 14 % weniger Kraftstoff verbraucht, so würde das mehr Energie einsparen, als alle Windanlagen Deutschlands liefern (Berechnung des Physikalischen Instituts der Universität Heidelberg, 2021).
Umweltschäden durch Rohstoffe und Baumaterialien
Eine Windanlage benötigt für Generator, Getriebe, Umspannstationen und endlose Kabelstränge sehr große Mengen Zement, Sand, Stahl, Zink, Aluminium und tonnenweise Kupfer. Dazu kommen für viele moderne Windanlagen bis zu 100 Kubikmeter Balsaholz je Anlage, das für die riesigen Rotorblätter benötigt wird (zu Kupfer und Balsaholz siehe auch nächster Punkt). Für das Balsaholz werden weite Flächen Tropenwald abgeholzt, die gerodeten Bäume anschließend mit Frachtschiffen tausende Kilometer über die Weltmeere transportiert. Um die Welt zu retten, wird mit den „grünen“ Technologien der Planet geplündert. Von der aufwendigen und teils nach wie vor ungeklärten Entsorgung dieser Materialmassen ganz zu schweigen. Viel zerstörte Natur sowie ein gigantischer Flächen- und Ressourcenverbrauch für wenig unzuverlässigen Grünstrom.
Für Windanlagen werden immense Rohstoffmengen und Baustoffmaterialien verbaut. Pro Fundament werden über 1.000 Tonnen Stahlbeton im Boden versenkt, damit die Anlage nicht umfällt. Dazu kommen mehrere hundert Tonnen Stahl, 48 Tonnen Kupfer (8 Tonnen Kupfer pro MW installierter Leistung = 48 Tonnen Kupfer bei einer 6 MW-Anlage), mehrere Kilogramm Seltene Erden, 36 Tonnen Erdöl für die Rotorflügel (12 Tonnen Erdöl für jeden Rotorflügel) plus etwa 150 gerodete Balsabäume je Windanlage. Allein pro Tonne Kupfer müssen etwa 1.000 Tonnen Geröll und Abraum mit hohem Energieaufwand aufbereitet werden, dazu fallen pro Tonne Kupfer ca. 200 Tonnen toxische Rückstände als Ewigkeitslasten an, Entsorgung ungeklärt. Mehr dazu in dieser NDR-Doku von 2022. Die Umweltregularien sind in den Herkunftsländern der Rohstoffe, u.a. China, weit niedriger als in Deutschland. Da unsere Umweltauflagen zu teuer gegenüber den niedrigen Umweltauflagen anderer Länder sind, werden die Rotoren für Windanlagen nicht mehr in Deutschland gefertigt. Dadurch ist die Herstellung von Rotoren und weiteren Komponenten für Windanlagen mit hohen Umweltschäden verbunden.
Studien zeigen auf, wie viele Rohstoffe wir zukünftig für die Energiewende benötigen. Es gibt Listen von Metallen, die notwendig sind und vor allem wie viel Prozent mehr von diesen Metallen benötigt werden. Beispielsweise braucht man bei Lithium bis zum Jahr 2050 fast 2.000 Prozent mehr als bisher, Kobalt wird zu 400 Prozent mehr benötigt, Nickel zu 158 Prozent mehr, Gallium muss fast verdoppelt werden. Das ist nur ein Teil der benötigten Materialien, weitere Rohstoffe kommen hinzu. „Saubere“ Rohstoffe gibt es nicht.
Je nach ihrer Größe sind die Getriebe von Windindustrieanlagen mit bis zu 700 Liter Öl gefüllt. Nach Herstellerangaben ist jede Anlage im Laufe ihrer Betriebszeit mindestens einmal von einem Ölschaden betroffen. Im Extremfall wird bei einem Schaden die komplette Füllmenge des Getriebes freigesetzt und das Umfeld in einem Radius von bis zu 350 Metern kontaminiert. Bei Windanlagen im Wald würde das auslaufende Getriebeöl die wertvollen Waldböden weiträumig vergiften, ein ökologisches Fiasko.
In den Rotoren und im Getriebe sind hoch toxische Stoffe verbaut. Kohlenstofffasern, auch Carbonfasern oder „fiese Fasern“ genannt. Giftiger Sondermüll, Entsorgungsfrage weitestgehend ungeklärt. Im Falle eines Brandes, kommt immer wieder vor (erst Anfang 2019 bei Lahr, dort bereits zum zweiten Mal), ist ein Löschen der Anlage unmöglich. Grund: Die modernen Windkraftanlagen sind so enorm hoch, dass die Feuerwehr keine Chance hat, den Brandherd zu erreichen. Nur ein einziger WKA-Brand im Wald während eines trockenen Sommers, z.B. durch Blitzeinschlag oder technischen Defekt, und es gäbe einen verheerenden Waldbrand mit unabsehbaren Folgen, auch für unser Trinkwasser.
In Windanlagen wird in den Hochvoltschaltern der Gondel und der Trafostation das besonders klimaschädliche Gas SF6 eingesetzt (siehe ARD-Video „SF6 – Die schlummernde Gefahr in Windrädern“). Wenn es entweicht, ist das SF6-Gas 23.000fach gefährlicher als CO2. Die Klima-Wirksamkeit von SF6 hält über 3.000 Jahre an, zum Vergleich: CO2 etwa 100 Jahre, Methan etwa 20 Jahre. Der SF6-Anteil in der Luft ist steigend, was vermutlich mit dem großflächigen Ausbau der Windenergie zusammenhängt. Der Ausstoß ist höher als der des gesamten innerdeutschen Flugverkehrs.
Durch die witterungsbedingte Erosion der Rotorflügel von Windkraftanlagen gelangen weiträumig bedenkliche Mengen Mikroplastik und gesundheitsgefährdende Verbundstoffe über die Böden ins Erdreich, von dort ins Trinkwasser. Die Materialzersetzung der immer größer werdenden Rotorblattoberflächen geschieht während des Regelbetriebs der Anlagen. Forscher haben herausgefunden, dass sich Mikroplastik-Partikel nicht nur im Gewebe und in den Organen ablagern, sondern auch die Blut-Hirn-Schranke durchdringen und bis ins Gehirn gelangen. Das löst vermehrt Entzündungen, Zellschäden und ein Absterben der Zellen aus.
Ein Beispiel: Mitte September 2022 havarierte in Alfstedt/Niedersachsen eine Windanlage. Einer der Rotorflügel brach ohne Vorwarnung ab und stürzte zu Boden. Seit diesem Tag sind die umliegenden Böden im Umkreis von mindestens 1.800 Metern voll mit Plastikteilen und feinsten Kunststofffasern, sogenannten „fiesen Fasern“ (CFK, GFK). Diese gehen von dem abgebrochenen Rotorflügel aus und verseuchen die umliegenden Ackerflächen.
GFK (Glasfaserverstärkte Kunststoffe) und CFK (Carbonfaserverstärkte Kunststoffe) sind giftiger Sondermüll. Im Material Carbon/GFK/CFK ist zudem Bisphenol-B enthalten, das die EU zu verbieten plant. Durch Wind und Regen weit verteilt, versickern die Mikrofasern unkontrolliert im Erdreich und können so auch das Trinkwasser erreichen. Böden und Ökosysteme bleiben dauerhaft belastet.
Viereinhalb Monate nach der Havarie in Alfstedt rückt nach wie vor Tag für Tag ein 50-köpfiger Spezialtrupp in Ganzkörper-Schutzanzügen aus, um die scharfkantigen Bruchstücke einzusammeln. Die Bilder sind verstörend, wie in diesem NDR-Video zu sehen ist. Rund 50 Landwirte haben sich mittlerweile einen Rechtsanwalt genommen, um die Bodenverseuchung ihrer Agrarflächen finanziell vergütet zu bekommen. Die verheerenden Umweltschäden können dadurch nicht rückgängig gemacht werden.
Probleme beim Recycling ausgedienter Anlagen
Bis auf Teile des Kupfers gibt es keine Materialien, die recycelt werden. Zwar können viele Materialien wieder verwendet werden, aber nur durch ein Downcycling, also das Umwandeln in ein qualitativ schlechteres Endprodukt. Das wiederaufbereitete Material kann in der Regel nicht erneut für die gleiche Komponente einer Windanlage eingesetzt werden, sondern aufgrund der geringeren Materialeigenschaft nur für andere minderwertige Produkte.
Beispiel: Selbst wenn mit großem Energieaufwand in Form der chemischen Pyrolyse das Material in seine Bestandteile aufgelöst und rückgeführt würde, erreicht es nur etwa eine 60%ige Qualität des Ausgangsmaterials. Dafür wäre wiederum der hohe energetische Aufwand einer Pyrolyse nicht zu rechtfertigen. Denn um wieder für Rotorflügel verwendet zu werden, bedarf es einer 99%igen Qualität des Materials. Ausgediente Rotorflügel sind darum immer ein Totalverlust, vor allem für die Umwelt.
Das Müllproblem durch ausgediente Windanlagen wird immer größer. Eine Anlage muss nach ca. 20 Jahren ersetzt werden. Der Hersteller Vestas rechnet damit, dass bis 2025 pro Jahr bis zu 25.000 Tonnen Rotorflügel als reiner Plastikschrott auf der Halde landen. Nach Berechnungen des Öko-Instituts Darmstadt werden es in den darauffolgenden Jahren bis zu 60.000 Tonnen pro Jahr sein, Tendenz steigend. Die Bundesregierung musste 2023 in der Antwort auf die Anfrage eines Bundestagsabgeordneten zugeben: „Beim Recycling von Rotorblättern sind noch technische Schwierigkeiten zu überwinden.“
Nach 20 Jahren Betrieb ist eine neue Anlage notwendig und damit mindestens nochmal genau so viel Stahlbeton, da das alte Material nicht mehr genutzt werden kann. Denn eine Windanlage schwankt während ihres Regelbetriebs, was zu Brüchen im Fundament führt. Daher kann der bereits verwendete Stahlbeton nicht mehr genutzt werden. In aller Regel verbleibt er im Boden und versiegelt diesen vollständig und dauerhaft. Der bereits sehr große Flächenverbrauch einer Windanlage wird dadurch nochmals vergrößert.
Negative klimatische Veränderungen
Wissenschaftliche Untersuchungen (u.a. von Harvard-Forschern) deuten darauf hin, dass Windanlagen negative klimatische Veränderungen hervorrufen können. Die Gründe liegen in der Umwälzung der natürlichen erdnahen Temperaturschichten und in der Reduzierung der Windgeschwindigkeit durch Windindustrieparks. Windanlagen erzeugen aus kinetischer Windenergie Strom und entziehen damit der Atmosphäre diese Bewegungsenergie. Bei einzelnen Windrädern kann der Energieentzug bis zu 40 % der Windströmung betragen, bei Windparks mit mehreren Anlagen liegt der Wert pro Generator mit 26 % darunter, da die einzelnen Anlagen sich gegenseitig den Wind abschneiden. Insgesamt verringert sich die Windgeschwindigkeit dadurch dauerhaft. Der Luftmassenaustausch wird reduziert, die Luftmassen können längere Zeit über einem Gebiet liegen und sich stärker erwärmen. In der Folge kann das zu langanhaltender Trockenheit mit lokalen oder überregionalen Dürren, Starkregenereignissen sowie zu Änderungen in Flora und Fauna führen.
Auch die Ressource Wind ist endlich. Nur ein winziger Teil der Sonnenenergie, ca. 0,6 %, wird in Luftbewegungen umgewandelt. Wird dem Wind zu viel Energie entzogen, hat das Folgen. Windanlagen scheinen die Luft zu erwärmen und zu trocknen. Im Umfeld von Windparks werden der Luftströmung etwa 10 bis 20 % der kinetischen Energie entzogen (siehe Video-Vorlesung von Physik-Professor Dr. Gerd Ganteför). Vor einem weiteren Ausbau der Windenergie sollten diese Auswirkungen auf die Umwelt besser bekannt sein.
Quellen:
Bürgerinitiative Windkraftfreies Grobbachtal Baden-Baden