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Repowering

Über diesen Artikel

Lesezeit

3 Minuten

Veröffentlichung

05.04.2021

Letztes Update

29.07.2021

Repowering bei Windparks und in der Photovoltaik

Inhalt des Wiki-Artikels

Repowering – mehr Effizienz durch Modernisierung

Repowering bedeutet, dass mit dem gleichen Aufwand ein besseres Ergebnis bei der Stromerzeugung erzielt werden kann. Der Begriff wird im Bereich der erneuerbaren Energien verwendet. Die Übersetzung von Repowering lautet Kraftwerkserneuerung. Repowering wird durch die Modernisierung älterer Anlagen realisiert. Diese können entweder komplett oder teilweise modernisiert werden.1

Repowering bei Windparks

Ein großes Repowering-Potenzial besteht bei den Windparks in Deutschland, da sich die Technik seit dem Bau der ersten Windkraftanlagen deutlich weiterentwickelt hat. Im Jahr 2021 sind Windenergieanlagen mit einer Gesamtleistung von rund 4000 Megawatt (MW) an ihrem Förderende angekommen. Von 2022 bis 2025 sind Windkraftanlagen mit einer Leistung von circa 16 000 MW vom Auslaufen der Förderung nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) betroffen. Insgesamt handelt es sich um mehr als 8700 Anlagen. Windparks, bei denen der Weiterbetrieb technisch nicht möglich oder nicht wirtschaftlich ist, werden zurückgebaut. Um den Flächenverbrauch für die Windkraft zu verringern, ist es allerdings sinnvoll, nicht nur neue Anlagen zu bauen, sondern auch Repowering zu betreiben.

Durch Repowering werden Potenziale erschlossen, die Anzahl der insgesamt benötigten Windenergieanlagen sinkt, da die modernisierten mehr Energie liefern als die alten. Doch aufgrund der aktuellen Gesetzeslage ist bei rund 70 Prozent der Anlagen, die bis 2025 ihr Förderende erreichen, kein Repowering möglich – denn zum einen muss zu Siedlungen, Gewerbe- und Naturschutzgebieten ein festgelegter Abstand eingehalten werden, zum anderen wird die Leistungssteigerung durch höhere Windräder erreicht, die bis zu 230 Meter in den Himmel ragen. An vielen Orten gibt es aber eine Höhenbeschränkung von 100 Metern. Das Repowering-Potenzial in Deutschland wurde in einer vom Analyseinstitut Nefino durchgeführten Studie ermittelt. Ausgegangen wurde von Turbinen mit einer Nabenhöhe von 120 Metern. Die Studie hat ergeben, dass die Konsequenzen der Regelungen regional sehr unterschiedlich ausfallen. Besonders niedrig ist die Repowering-Quote in den Bundesländern Bayern, Hessen und Nordrhein-Westfalen. In Bayern liegt sie bei null Prozent, Hessen erreicht zehn Prozent und Nordrhein-Westfalen zwölf Prozent. Vom Bundesverband Windenergie wird deshalb eine Repowering-Strategie für Deutschland gefordert, um mehr Bestandsflächen zu erhalten.

Die Kommunen spielen eine wichtige Rolle beim Repowering, denn sie entscheiden über Genehmigungen für Windparks. Sie orientieren sich dabei an einem Leitfaden, zu dem das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung und der Deutsche Städte- und Gemeindebund den Impuls gaben. Darüber hinaus wurde eine Repowering-Beratungsstelle für Landkreise, Kommunen und Gemeinden installiert. Neben einer Steigerung der Effizienz bringt Repowering weitere Vorteile mit sich:

  • Höhere technische Zuverlässigkeit
  • Geringere Wartungskosten
  • Leisere Rotoren
  • Größerer Windkraftstromanteil am deutschen Strommix
  • Moderne Windenergieanlagen lassen sich besser ins Stromnetz integrieren
  • Schaffung regionaler Arbeitsplätze
  • Verbesserte Wettbewerbsfähigkeit der Windkraft
  • Größere Wirtschaftlichkeit
  • Gewerbesteuer für Kommunen

Ziel des Repowerings ist eine Erhöhung der Stromproduktion. Repowering trägt damit zum Klimaschutz bei, denn wenn die Leistung der Windkraftanlagen erhöht wird, kann mehr erneuerbarer Strom ins Netz eingespeist werden. Die Steigerung der Leistung ist von verschiedenen Faktoren abhängig. Dazu zählen die Leistungsfähigkeit der Maschine, die Höhe der Windenergieanlage und die Größe des Rotors. Ab einer Höhe von 180 Metern ist eine deutlich erhöhte Stromproduktion möglich. Ist der Rotor größer, wird mehr Wind eingefangen und in Energie umgewandelt. Wird der Rotordurchmesser verdoppelt, vervierfacht sich der Stromertrag.

Repowering-Projekte wurden bereits realisiert. Vorwiegend wurden Windkraftanlagen mit einer Leistung bis zu 800 Kilowatt (kW) abgebaut und durch Anlagen mit zwei bis drei Megawatt ersetzt. Repowering kann auf verschiedene Arten verwirklicht werden. Ein Windpark kann komplett abgebaut werden, auf der gleichen Fläche werden neue Windräder – oft weniger – errichtet. Es können aber auch nur einzelne Windenergieanlagen eines Windparks zurückgebaut und durch modernere ersetzt werden. Zusätzlich zum Ersetzen einzelner oder aller Windkraftanlagen eines Windparks kann beim Repowering das ausgewiesene Areal erweitert werden. Durch modernere und leistungsstärkere Modelle wird auf der gleichen Fläche mehr Windenergie gewonnen.2

Repowering in der Photovoltaik

Auch bei der Stromerzeugung mittels Photovoltaik lohnt sich Repowering. Die solar erzeugte Strommenge kann durch Repowering deutlich gesteigert werden. Dies ist vor allem deshalb für Investoren attraktiv, weil die garantierte Einspeisevergütung inzwischen stark gesunken ist. Repowering sorgt dafür, dass PV-Anlagen wirtschaftlich bleiben. Laut EEG verliert die ersetzte Anlage ihre Zahlungsberechtigung und die neu installierte erhält eine, wenn Module ausgetauscht werden. Es erfolgt also eine Neuinbetriebnahme. Eine Ausnahmeregelung gilt für Photovoltaikanlagen, bei denen ein technischer Defekt oder eine Beschädigung vorliegt oder Teile wie Module gestohlen wurden. In diesen Fällen ist ein Austausch der Solarmodule zum Weiterbetrieb der PV-Anlage nämlich unvermeidlich.

Technische Defekte sind von der Clearingstelle EEG genauer definiert. Zum Beispiel wird eine Leistungsdegradation als technischer Defekt gewertet. Leistungsdegradation bedeutet, dass die Ist-Leistung von der Soll-Leistung einer PV-Anlage abweicht. Sie ist unter anderem dann gegeben, wenn innerhalb der ersten zehn Jahre des Betriebs ein Leistungsabfall von mehr als zehn Prozent auftritt. Dabei muss die Degradation auf eine Minderleistung des Moduls selbst zurückzuführen sein, Leistungsabfälle durch Verschmutzungen oder Verschattung finden keine Berücksichtigung. Auch Sicherheitsmängel fallen unter technische Defekte, wie beispielsweise eine unzureichende Abdeckung, welche die Isolationsfestigkeit beeinträchtigt. Weitere technische Defekte sind Hotspots, Delaminationen, Zellrisse und Zellbrüche. Werden Module ersetzt, muss dies dem Netzbetreiber mitgeteilt werden.3

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