Ergebnisse

Standortanalyse

Die Ergebnisse zeigen, dass es zahlreiche geeignete Standorte für Windparks ins Kasachstan gibt.

  • Im Süden dominieren Flächen mit starker Hangneigung und geringen Windgeschwindigkeiten, sodass sich hier großflächig die technischen Tabuzonen befinden. 


  • Die Umwelttabuzonen bestehen flächenmäßig zum Großteil aus Naturschutzgebieten und Seen. 


  • Bei den sozio-ökonomischen Tabuzonen werden vor allem die Städte und Verkehrslinien sichtbar.


  • Aufgrund der zahlreichen geeigneten Standorte wurden drei Standorte mit unterschiedlichen Jahreswindgeschwindigkeiten (Westkasachstan, Nursultan, Südkasachstan) ausgewählt, an denen getestet wurde, ob und wenn ja, welche der Referenzanlagen sich für die dortigen Gegebenheiten eignen.

Wirtschaftlichkeitsberechnung

Im Folgenden ist die Interpolation der mittleren Jahreswindgeschwindigkeiten in Kasachstan dargestellt:

  • Im Nordwesten des Landes sind die mittleren Jahreswindgeschwindigkeiten mit 5,4m/s am höchsten. Hier befindet sich mit der Kaspischen Senke und dem dazugehörigen Kaspischen Meer weite Flächen mit geringer Oberflächenrauigkeit, die optimale Voraussetzungen für hohe Windgeschwindigkeiten bieten. Hierzu gehört auch die Region rund um den Aralsee mit Windgeschwindigkeiten von 4,9m/s.


  • Östlich der Kaspischen Senke ausgehend von Aqtöbe schließen sich die Ausläufer des Ural-Gebirges an. Die Windgeschwindigkeiten nehmen hier aufgrund steigender Oberflächenrauigkeit auf knapp über 4m/s ab.


  • Rund um die Hauptstadt Nursultan in der Kasachischen Steppe sind die Windgeschwindigkeiten mit 4,8 bis 5m/s im Jahresmittel vergleichsweise hoch und bieten somit für die Windenergienutzung ideale Voraussetzungen.


  • Geringere Windgeschwindigkeiten herrschen im Süden und Osten Kasachstans, wo die Windgeschwindigkeiten zwischen 3,2 und 4m/s liegen. Ursache sind vor allem fehlende weite Freiflächen und Ebenen, aufgrund der Hochgebirge Dsungarische Alatau, das Qaratau und das Tian-Schan im Süden und Südosten des Landes, die aufkommenden Wind, aufgrund der Geländerauigkeit abbremsen und für starke Verwirbelungen sorgen. 


  • Die potenzielle Leistung der Windenergieanlagen ist in Westkasachstan am größten, da die Windgeschwindigkeiten an diesem Standort am höchsten sind.
  • Die beste Leistung wird mit 0,9MW pro Stunde am Standort Westkasachstan erreicht.
  • Damit wäre nach etwas über 3,5 Stunden der jährliche Stromverbrauch eines 2-Personen-Haushaltes gedeckt. (Ausgegangen wurde dabei von einem Strombedarf von 3.200kWh).
  • Schwachwindanlagen (V150 und V136) generieren größere potenzielle Leistung als Starkwindanlagen (V105 und V112).
  • Bei den Volllaststunden zeigt sich, dass diese bei der Windenergieanlage V136 mit 1.870h fast ebenso hoch sind wie bei der V150 mit 1.962h.
  • Da bei der Berechnung der Volllaststunden die Nennleistung der Windenergieanlage den Divisor bildet, die bei der Anlage V150 bei 4MW liegt und bei allen anderen Anlagen bei 3,45MW beträgt, erreichen die Windenergieanlagen V136 und V150 trotz großer Unterschiede in der potenziellen Leistung eine annähernd gleiche Auslastung, 
  • Windenergieanlagen gelten ab Volllaststunden von über 1.600h als wirtschaftlich und geeignet (BWE 2012:9).
  • Je höher die Zahl der Volllaststunden, desto besser sind die Windenergieanlagen ausgelastet und umso wirtschaftlicher sind sie.


  • Der Jahresnutzungsgrad berechnet sich aus den Volllaststunden, sodass sich die Kuvenverläufe gleichen.
  • Am Standort Westkasachstan beträgt der Jahresnutzungsgrad für die Windenergieanlagen V136 und V150 21 bzw. 22%.
  • In Südkasachstan liegt dieser um 5%. 
  • Die Ergebnisse der Kohlenstoffdioxid-Vermeidung pro Stunde zeigen, dass die Windenergieanlage V150 am Standort Westkasachstan mit 0,56t am meisten Kohlenstoffdioxid vermeidet, da diese auch die größte potenzielle Windleistung erbringt.
  • Die Windenergieanlage V150 hat damit nach 10 Stunden den Kohlenstoffdioxid-Verbrauch eines Flugzeugs auf dem Weg von Berlin nach San Francisco und zurück kompensiert, der bei 5,6t liegt. 
  • In Nursultan werden dafür bei einer Kohlenstoffdioxid-Vermeidung von 0,38t pro Stunde 15 Stunden benötigt und in Südkasachstan mit einer Kohlenstoffdioxid-Vermeidung von 0,16t pro Stunde 35 Stunden.


Folglich bleibt festzuhalten, dass unter dem Aspekt der Wirtschaftlichkeit von Stromerzeugung einzig der Standort Westkasachstan mit den Windenergieanlagentypen V136 und V150 für die Windenergienutzung geeignet ist.

Windleistung im Jahresverlauf

Neben dem Vergleich der Wirtschaftlichkeit der Windenergieanlagen je Standort, wurde noch untersucht, wie sich die potenzielle Windleistung der Windenergieanlagen für jeden Standort im Jahresverlauf darstellt, um einen Überblick zu haben, wann wieviel produzierter Strom ins Netz eingespeist wird und wann Wartungsarbeiten stattfinden können.
Die Analyse der potenziellen Windleistung im Jahresverlauf wurde anhand der Windenergieanlage V150 durchgeführt, da diese von der untersuchten VESTAS-Produktreihe „4 MW platform“ am besten für das Land Kasachstan geeignet ist.

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Zustimmen & anzeigen
  • Die potenzielle Windleistung der Windenergieanlagen am Standort Westkasachstan ist in den Monaten März und April am höchsten.


  • Die Windenergieanlage V150 hat in diesen Monaten eine potenzielle Windleistung von 1,38 bzw. 1,24MW und liegt damit deutlich über dem Jahresdurchschnittswert von 0,9MW. (siehe Abbildung Windleistung oben). Ursache hierfür sind die Windgeschwindigkeiten von deutlich über 5,5m/s in den Monaten März und April. 


  • In den Monaten Mai bis Oktober liegt die potenzielle Windleistung der Anlage V150 pro Monat unter dem Jahresdurchschnittswert von 0,9MW, da in diesen Monaten auch die Windgeschwindigkeiten geringer sind. 


  • In Nursultan wird die größte potenzielle Windleistung der Windenergieanlage V150 mit 0,89MW im Mai erreicht, da zu der Zeit mit 5,5m/s die höchste Windgeschwindigkeit an dem Standort vorliegt. 


  • In den Monaten März und April beträgt die potenzielle Windleistung der Windenergieanlage V150 in Nursultan ebenfalls über 0,8MW. Damit wäre der Standort in den Frühjahrsmonaten sehr gut für die Windenergienutzung geeignet. 


  • Die Sommermonate verhindern jedoch, dass sich die Windenergienutzung am Standort Nursultan über das ganze Jahr gesehen lohnt, da die potenzielle Windleistung in den Sommermonaten Juni bis August sowie im September teils deutlich unter dem Jahresdurchschnitt von 0,6MW liegt, was auf die geringeren Windgeschwindigkeiten zu der Jahreszeit zurückzuführen ist.


  • In Südkasachstan ist die potenzielle Windleistung der Windenergieanlagen ebenfalls in den Monaten März bis Mai am höchsten. Da die potenzielle Windleistung in Südkasachstan, aufgrund der geringen Windgeschwindigkeiten im gesamten Jahresverlauf sehr gering ist, ist der Standort zu keiner Zeit für die Windenergienutzung geeignet.