Potenzialanalyse für Kleinwindenergieanlagen entlang der Verkehrsinfrastruktur

Abstract

Die vorliegende Studie untersucht das Potenzial und die Wirtschaftlichkeit von Kleinwindenergie anlagen (KWEA) entlang der Verkehrsinfrastruktur unter Berücksichtigung technischer, wirtschaftlicher und regulatorischer Rahmenbedingungen. Vor dem Hintergrund der zunehmenden Bedeutung dezentraler und auf erneuerbaren Energien (EE) basierender Energieversorgungssysteme wird analysiert, inwiefern Kleinwindenergie (KWE) einen wirtschaftlich tragfähigen Beitrag zur Dekarbonisierung des Verkehrssektors leisten kann. Ziel ist es, Einsatzmöglichkeiten, Restriktionen und Optimierungspotenziale dieser Technologie systematisch zu bewerten und strategische Handlungsempfehlungen für ihre Nutzung entlang von Straßen-, Schienen- und Wasserwegen abzuleiten. Dazu wurde ein mehrstufiger methodischer Ansatz gewählt: Zunächst erfolgte eine grundlegende Definition und Abgrenzung von KWEA auf Basis technischer und rechtlicher Kriterien. Anschlie- ßend wurde eine umfassende Marktanalyse durchgeführt, um technologische Entwicklungen, wirtschaftliche Kennzahlen sowie bestehende Anwendungsfälle zu identifizieren. Darauf aufbauend wurden mithilfe einer GIS-gestützten Potenzialanalyse geeignete Flächen systematisch erfasst und hinsichtlich ihrer Verfügbarkeit und Windverhältnisse bewertet. Im nächsten Schritt wurde eine techno-ökonomische Modellierung durchgeführt, um unter Einbeziehung realer Verbrauchsdaten verschiedener Infrastrukturstandorte die Wirtschaftlichkeit der KWE im Eigenversorgungsbetrieb zu simulieren. Abschließend wurden regulatorische Rahmenbedingungen untersucht, um potenzielle Hemmnisse sowie Anpassungsbedarf zu identifizieren und daraus strategische Handlungsemp- fehlungen abzuleiten. Die Ergebnisse zeigen, dass KWEA unter den aktuellen Rahmenbedingungen nur in sehr spezifi- schen Anwendungsfällen wirtschaftlich tragfähig sind. Insgesamt wurden in der Potenzialanalyse rund 29 000 ha geeigneter Flächen identifiziert, die eine theoretisch installierbare Gesamtleistung von etwa 7,2 GW ermöglichen und ein jährliches Energiepotenzial von rund 8 500 GWh aufweisen. Die wirtschaftliche Analyse zeigt jedoch, dass nur große Verbraucher mit kontinuierlichem Strom bedarf – insbesondere Bahnunterwerke und Schleusen – an besonders windreichen Standorten von einer Eigenversorgung mit KWE profitieren können. Trotz hoher Eigenverbrauchsquoten bleibt eine vollständige Netzunabhängigkeit unerreichbar, zudem bleiben die wirtschaftlichen Einsparpotenziale im gegenüber dem Netzstrombezug gering. Ohne zusätzliche wirtschaftliche Anreize oder regulatorische Anpassungen ist daher kein großflächiger, marktbasierter Ausbau zu erwarten. Um darauf aufbauend Handlungsoptionen für eine strategische Einordnung der KWE zu entwickeln, wurden regulatorische und wirtschaftliche Rahmenbedingungen detailliert analysiert. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass KWE unter den gegebenen Bedingungen nur für Nischenanwendungen sinnvoll sind und bei der Flächennutzung entlang der Verkehrsinfrastruktur gegenüber etablierteren EE-Technologien wie Photovoltaik oder Großwindkraft strategisch depriorisiert werden sollten. Eine Neubewertung könnte erfolgen, wenn technologische Fortschritte die Wirtschaftlichkeit verbessern oder regulatorische Erleichterungen die Rahmenbedingungen optimieren.