Bauarbeiter vor dem Naturstromspeicher in Gaildorf
Windenergieanlage mit Wasserbatterie, der Naturstromspeicher in Gaildorf

Auf den ersten Blick sehen die Zahlen zum Ausbau der Windenergie in Deutschland gut aus: Ende 2019 waren an Land rund 29.500 Windkraftanlagen in Betrieb, die zusammen fast 54 Gigawatt leisten und 106 Terawattstunden Energie pro Jahr erzeugen, hinzu kommen 26 TWh von Anlagen auf See. Aber wie gesagt: Das ist nur der erste Blick. Tatsächlich steht es um die Windenergie in Deutschland nicht gut. In diesem Jahr fallen die ersten alten Windräder aus der gesetzlichen Förderung. Das Erneuerbare Energien Gesetz, das im Jahr 2000 eingeführt wurde, garantiert den Betreibern die Abnahme des Stroms zu hohen Preisen – aber eben nur für 20 Jahre. Alte Anlagen könnten damit auf einen Schlag unwirtschaftlich werden. Die Windenergiebranche befürchtet sogar, dass in den kommenden Jahren mehr alte Anlagen abgebaut als neue errichtet werden.

Ein Grund für die Zurückhaltung ist ein neues Gesetz, mit dem das Bundeswirtschaftsministerium Mindestabstände zwischen den Anlagen einführen will – und damit die verfügbaren Flächen verknappt. Auch die Netzbetreiber mögen die Windenergie nicht, weil sie nicht kontinuierlich zur Verfügung steht, sondern nur, wenn der Wind weht, was die Netzregelung aufwändiger macht. Das könnte man umgehen, wenn Windräder bei steifer Brise ungenutzte Energie speichern könnten und dann ins Netz speisten, wenn dort die Energie knapp würde. Ideal wäre, wenn man einen Windpark mit einem Pumpspeicherkraftwerk kombinieren könnte. Aber sowas gibt’s ja nicht, oder?

Doch, gibt es. Seit 2017 drehen sich auf einem Bergkamm bei Gaildorf nahe Schwäbisch Hall vier riesige Rotoren und ernten die Energie aus dem Wind, der über die Limpurger Berge pfeift. Wenn es einen perfekten Standort für ein Windrad gibt, dann hier. 3,4 Megawatt elektrische Leistung leistet jedes Windrad und erzeugt mehr als 10 Gigawattstunden Energie pro Jahr, damit versorgt es etwa 5000 Haushalte. Die anderen drei Windräder, die in Abständen von wenigen hundert Metern wie Spaliere auf dem Berg stehen, sind baugleich und liefern die gleiche Leistung und Energie. Die Windräder gehören zu den höchsten der Welt, ihre Naben liegen auf 180 Meter, die Spitzen der Rotoren reichen bis in 246 Meter Höhe. Jeder Meter zählt, denn das bringt 0,8 Prozent mehr Energie pro Höhenmeter.

Grafik zeigt die Komponenten der Wasserbatterie (© Max Bögl Wind AG)
Die Komponenten der Wasserbatterie (© Max Bögl Wind AG)

Speicher im Fuß

Die Anlage in Gaildorf ist aber nicht nur wegen ihrer Größe besonders. Selbst der Laie erkennt, dass an den riesigen Türmen etwas anders ist. Der untere Teil ist merkwürdig verdickt und steht in einem riesigen runden Becken. Ist Windstrom oder Strom im Netz übrig, wird mit dieser elektrischen Energie Wasser in die Höhe und in diese beiden Behälter gepumpt. Wird Strom im Netz knapp, fällt das Wasser 200 Meter tief ins Tal und treibt drei Turbinen an. Das Prinzip des Pumpspeicherkraftwerks ist fast 100 Jahre alt. Neu ist hier, dass eine Anlage zur Erzeugung erneuerbarer Energie und ein Pumpspeicher an einem Ort, ja sogar im selben Bauwerk untergebracht sind. In den dicken Sockel des Windrads – das Aktivbecken – passen jeweils 7.100 Kubikmeter, in den großen Außenpool, Passivbecken genannt, noch einmal 43.000 Kubikmeter. Die Aktivbecken sind mit einem zwei Meter dicken Rohr verbunden, das ins Tal unter dem Bett des Flusses Kocher in ein künstliches Becken führt. Zu Betriebsbeginn 2017 wurde einmal aus dem Kocher 160.000 Kubikmeter Wasser entnommen und hoch in die Bassins gepumpt.

Windräder der Windenergieanlage in Gaildorf
Windenergieanlage in Gaildorf

Ohne Speicher keine Energiewende

Der Energieinhalt des Naturstromspeichers in Gaildorf beträgt 80 Megawattstunden. Mehrere Stunden Flaute lassen sich damit ausgleichen, aber auch kürzere Diskrepanzen zwischen Erzeugung und Nachfrage im Netz. Das Umschalten vom Einspeisen ins Netz auf Speichern oder retour dauert nur 30 Sekunden. Das erhöht die Flexibilität und sichert zusätzliche Einnahmequellen, denn die Anlage kann gut bezahlte so genannte Netzdienstleistungen anbieten, um Instabilitäten wie Änderungen der Netzfrequenz auszugleichen oder Blindleistung bereitzustellen.

Errichtet wurden die Türme von der Naturspeicher GmbH, einer Beteiligung der Firmengruppe Max Bögl in Neumarkt in der Oberpfalz. Um Überraschungen zu vermeiden, durften nur Zulieferer an der Ausschreibung teilnehmen, die bei General Electric gelistet sind, dem Hersteller des Windrads. Das gilt auch für die Kabel. Hier fiel die Wahl auf LAPP. Der Stuttgarter Weltmarktführer für Kabel- und Verbindungssysteme hat schon in anderen GE-Anlagen Kabel für die Gondeln zugeliefert. Das war die Voraussetzung, dass Max Bögl in Gaildorf LAPP auch als Lieferant für die Kabel im Turm anfragen durfte. „Wir bekamen von General Electric ein Lastenheft, in dem für jedes Kabel genau die Spezifikationen wie Abmessungen, Temperatur, Torsion, Witterungsbeständigkeit und vieles mehr gelistet sind“, sagt Andreas Müller, bei LAPP Key Account Manager Windenergy.

Kabel just in time

Aber nicht nur die Qualität der Kabel musste stimmen, sondern auch die Logistik. Denn jede der rund 100 Kabeltrommeln sollte genau dann an der Baustelle sein, wenn dieser Kabeltyp gebraucht wurde. Verzögerungen in dem eng getakteten Bauprozess hätten zum Stillstand der Baustelle geführt. Andererseits durften die riesigen Kabeltrommeln auch nicht zu viel Platz auf den vier engen Baustellen mitten im Wald wegnehmen. Das Projektteam von LAPP löste die Aufgabe mit zwei Containern: Im ersten warteten die vollen Kabeltrommeln auf ihren Einsatz, im zweiten wurden die leeren Trommeln gesammelt und regelmäßig abtransportiert. Alles erfolgte just in time. Das Vertrauen von Max Bögl hat sich ausgezahlt: LAPP hat den Auftrag termintreu abgewickelt.

Für die vier Windräder in Gaildorf hat LAPP folgende Leitungen geliefert:

Gondel

Turm

Infrastruktur

  • Leistungskabel für 20-Kilovolt Mittelspannung
Blick in den Kabelschacht einer Windanlage
Blick in den Kabelschacht der Windanlage, die Kabel wurden von LAPP geliefert
Windräder im Bau in der Windenergieanlage in Gaildorf

Video: © Max Bögl Wind AG

Weitere Projekte warten

Max Bögl plant weitere Hybrid-Anlagen gleichen Konzepts. Da der Baukonzern nach eigenen Angaben Mittelständler wegen ihrer Verlässlichkeit und der hohen Identifikation mit solchen Projekten als Lieferanten bevorzugt, ist auch LAPP dort wieder in der Auswahl. Auch bei internationalen Projekten ist LAPP im Rennen. Für LAPP sind solche Anfragen eine willkommene Herausforderung, denn das Unternehmen kann die erforderlichen Kabel sowohl in Deutschland oder anderen Werken in Europa fertigen, kann aber unter anderem mit einem Kompetenzzentrum in Singapur und einem Fertigungsstandort in Shanghai punkten. Andreas Müller: „Auch auf dem asiatischen Kontinent haben wir genügend Know-how, um große Aufträge für Windkraftanlagen in bester Qualität beliefern zu können.“