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(sda) · Der Stromverbrauch in der Schweiz ist im vergangenen Jahr (2017)stabil geblieben. Dies, obwohl die Wirtschaft gewachsen ist und die Schweiz mehr Einwohner zählt. Nach Abzug der Übertragungs- und Verteilverluste verbrauchte die Schweizer Bevölkerung im Jahr 2017 58,5 Milliarden Kilowattstunden (kWh)* Strom netto, wie das Bundesamt für Energie (BFE) mitteilte. Das sind 0,4 Prozent oder 244 Millionen kWh mehr als im Jahr 2016. Dabei ist das Bruttoinlandprodukt (BIP) (provisorisch) um 1 Prozent gestiegen und die Bevölkerung um 0,7 Prozent gewachsen. Allerdings haben die Heiztage gegenüber dem Vorjahr um 1,5 Prozent abgenommen.*) das sind 58,5 TWh/a (Terawattstunden pro Jahr). Diese Zahl wäre in Relation zu setzen zum Beitrag, den laut Energiestrategie 2050 die Windkraft liefern sollte: 1,5 TWh/a im Jahr 2035, 4,3 TWh/a. im Jahr 2050.Neueste Zahl f. 2020: 55,7 Milliarden KWh / TWh2.5.2022 Schätzung f. 2021: rund 58,1 TWh (ENERGIA PLUS BFE)
Offizielle Details in Schweizerische Elektrizitätsstatistik 2019 (BFE) (zum Herunterladen)
Wie viel Strom verbraucht ein Haushalt? 12. 10. 2021Die Windenergie-Promotoren geben jeweils an, wie viele Haushalte mit ihrem geplanten Windpark versorgt werden können.Der standardmässig angenommene Verbrauch von 4500 kWh pro Jahr und Haushalt ist aber wenig realistisch und eine reine Propagandazahl,die natürlich Eindruck macht.Was davon zu halten ist zeigt diese Zusammenstellung -> LINK
Und aus der Sicht des Bundes?Die Eidgenössische Elektrizitätskommission ElCom veröffentlicht eineDaraus Punkt 6.3.2 (S. 11): Verbrauchsprofile typischer Haushalte:H1: 1'600 kWh/Jahr: 2-Zimmerwohnung mit Elektroherd, Anschluss 20 AmpèreH2: 2'500 kWh/Jahr: 4-Zimmerwohnung mit Elektroherd, Anschluss 20 AmpèrH3: 4'500 kWh/Jahr: 4-Zimmerwohnung mit Elektroherd und Elektroboiler, Anschluss 25 AmpèreH4: 4'500 kWh/Jahr: 5-Zimmerwohnung mit Elektroherd und Tumbler (ohne Elektroboiler), Anschluss 25 AmpèreH5: 7'500 kWh/Jahr: 5-Zimmer-Einfamilienhaus mit Elektroherd, Elektroboiler und Tumbler, Anschluss 25 AmpèreH6: 25'000 kWh/Jahr: 5-Zimmer-Einfamilienhaus mit Elektroherd, Elektroboiler, Tumbler und mit elektrischerWiderstandsheizung, Anschluss 40 AmpèreH7: 13'000 kWh/Jahr: 5-Zimmer-Einfamilienhaus mit Elektroherd, Elektroboiler, Tumbler, Wärmepumpe 5 kW zur Beheizung, Anschluss 25 AmpèreH8: 7'500 kWh/Jahr: Grosse, hoch elektrifizierte Eigentumswohnung, Anschluss 25 AmpèreInteressant:Die elektrische Ausrüstung der Wohnungen ist nicht identisch:H1, H2: weder Warmwasser noch HeizungErst H7 hat Elektroboiler und TumblerErst ab H6 kommen Heizungen ins SpielTendenz heute:Elektroboiler werden durch Wärmepumpensysteme ersetzt.Stromverbrauch der Heizung sollte einbezogen werden:-> Tendenz zu immer mehr Wärmepumpen, die den Stromverbrauch deutlich erhöhen.-> Aber auch Heizungen mit Brennstoffen (Öl, Gas, Pellets) brauchen Strom.Die Zahlen varieren stark. Es ist schwierig, einen Standardverbrauch pro Haushalt /Familie zu beziffern!Unten die interessante Tabelle aus der BFE-Elektrizitätsstatistik 2020 (momentan - Jan. 22 - die Neueste)
Zum Verständnis der Zahlen etwas Theorie
Inst. Leistung?
Ertrag?
Auslastungsgrad?
Volllaststunden?
Leistungskoeffizient?
Einige technische Begriffe
1. Installierte Leistung oder Nennleistung
Die Leistung, die eine Windturbine maximal erbringen kann, wenn sie mit genügend grosser Windgeschwindigkeit angeströmt wird.
Dazu braucht es mndestens 13 - 14 m/sek. Wind, also 46,8 bis 50.4 km/Std.
Diese Windgeschwindigkeiten gibt es bei uns zwar auch, sie sind aber selten. Wie das Diagramm (Weibullverteilung) der Messunng von 2016 zeigt, erreicht die Häufigkeit von 14 m/s in der langjährigen Prognose ca. 0,7%!
Am Häufigsten sind mit ca. 17% Windgeschwindigkeiten zwischen 3 und 4 m/s (10,8 - 14,4 km/Std.). In diesem Bereich fällt die Leistung praktisch auf Null. Auch wenn sich die Rotoren drehen, produzieren die Anlagen erst ab ca. 3m/s ein klein bisschen Strom.
Verteilung der Windstärken, langzeitkorrigiert Leistungskurve einer "Schwachwind"-TurbineWeibullkurve (2016 Kulmerauer Höhe) (ausgelegt für 7 m/s mittlere Windgeschwindigkeit)
Die Weibull-Verteilung (links) zeigt den prozentualen Anteil der verschiedenen Windstärken.Sie weist auch die mittlere Windgeschwindigkeit aus (hier 4,5 m/s).Diese allein ist aber nicht ausschlaggebend für den Ertrag.Warum?Wie die Grafik zeigt, kommen im Jahreslauf durchaus auch viel höhere Windgeschwindigkeiten vor.Grosse Windgschwindigkeiten weisen aber einen weitaus höheren Energiegehalt auf als geringe.Die Leistung steigt mit der 3. Potenz der Zunahme der Windgeschwindigkeit.Doppelte Windgeschwindigkeit bringt also nicht doppelten Ertrag, sondern2 x 2 x 2 = 8-fachen Ertrag! (ungefähr, da noch andere Faktoren mitspielen.)Damit liegen die leistungsgewichtete Durchschnittsgeschwindigkeit und der Ertrag höher;der tatsächliche Ertrag lässt sich nicht einfach aus der durchschnittlichen Windstärke ableiten.Er hängt auch von Höhe und Anteil der verschiedenen Windstärken ab.Technisch-mathematisch genaue Erläuterungen zur Weibull-Kurve und diesen Fragenauf einer interessanten Webseite vonDANISH WIND INDUSTRY ASSOCIATION (Deutsch)
2. Ertrag (effektive Stromproduktion) und Auslastungsgrad
(Kapazitätsfsaktor)
Leistung an sich bringt nichts, solange sie nicht genutzt wird.
Ein starkes Auto bringt nichts, solange es in der Garage steht. Erst wenn man es fährt, kommt die Leistung zur Geltung.
Genauso bei den Windturbinen: Wenn der Wind nicht (oder zu schwach) bläst, liefern sie keinen Strom.
Ein Jahr hat 8760 Stunden. Beispiel Windturbine mit 3 MW installierter Leistung: Würde sie dauernd von einem Wind mit der optimalen Mindeststärke von ca. 14 m/s angeströmt, könnte sie pro Jahr 8760 x 3 MW = 26 280 MWh Strom produzieren.
Der Ertrag ist in Wirklichkeit viel geringer: In unserem Beispiel* reicht das jährliche Windaufkommen nur für einen Ertrag von 4 271 MWh, das sind 16% vom theoretischen Maximum von 26280 MWh.
Auslastungsgrad: Diese 16% sind der Auslastungsgrad; die Turbine ist nur mit 16% ihrer theoretischen Möglichkeit (Kapazität) ausgelastet.Man spricht auch von einem Kapazitätsfaktor = 16% oder 0,16
*) Berechnung nach Prognose KiKu2, Schnitt aller 4 Turbinen, Eintretenswahrscheinlichkeit P 75
(= Wahrscheinlichkeit für das Überschreiten des Ertrags 75%, Risiko für Unterschreiten 25%)
Verschiedene Auslastungsgrade (Werte für 2017):Anlagen wie sie bei uns geplant waren ca. 16 % -> Mittelland
Mont Crosin (16 Turbinen) 22.7%* ->Jura
Griess (Region Nufenenpass, 4 Turbinen) 9.5%* ->Alpen
Ausnahme: 3 Anlagen im unteren Rhonetal (VS), wo im Taleinschnitt Berg- und Talwinde kanalisiert werden und dementsprechend grössere Konstanz und Stärke erreichen: Die Werte erreichen dort um 26 bis 29%.**) Berechnungs-Grundlagen https://wind-data.meteotest.ch/messdaten/list.php
Beurteilung: Die Erträge sind - je nach Standort - mässig bis gering, zudem fällt der Strom unregelmässig an (Flatterstrom). Zum Vergleich:Offshore Windparks Deutschland 38.78%(2017) Windparks im Meer bringen ca. das Doppelte von WP an Land)**Flusskraftwerk Hagneck 52,6 % (2016)Flusskraftwerk Gösgen 67,4% (2016)(Alle Zahlen können jährlich leicht varieren)
**) Angaben zu Deutschland: https://www.wind-energie.de/themen/statistiken
Auslastung in Prozent der 37 Gross-Windkraftanlagen in der Schweiz