Fakten zur Windenergie

Kampf gegen Klimagas SF6

Unter reißerischer Überschrift „Klimakiller in Windkraftanlagen“ berichtete die Tagesschau bereits im August 2022 über das Treibhausgas SF6.
Gefundenes Fressen für Windkraftgegner. Wir haben uns ebenfalls mit dem Thema beschäftigt. 

Ein Faktencheck: 
Schwefelhexafluorid, kurz SF6, ist ein klimaschädliches Gas. Ein Kilo davon ist so schädlich wie etwa 23.000 Kilogramm Kohlendioxid. „Dieser Klimakiller steckt fast immer in den elektrischen Schaltanlagen eines Windrades“, berichtet das ARD-Magazin „Plusminus“. Was der Bericht verschweigt: SF6 wird auch in anderen Industrien (z. B. Medizintechnik) eingesetzt. Denn das Gas hat besondere Eigenschaften: Es isoliert in Schaltanlagen die Leitungen und verhindert, dass beim Schalten Lichtbögen entstehen. So können die Anlagen relativ kompakt gebaut werden. 

Da das Gas in einem geschlossenen System verwendet wird, gelangen in der Windenergie nur geringe Mengen von SF6 in die Atmosphäre. Die SF6-Emissionen aller Branchen addiert sind so klimaschädlich wie drei Millionen Tonnen Kohlendioxid (CO2-Äquivalenz). Das ergaben die Berechnungen des Umweltbundesamts für das Jahr 2020. Die Menge entspricht einem Anteil von 0,4 Prozent an den Treibhausgasemissionen der Bundesrepublik.

Prokon ist sich dieser Problematik bewusst – und sucht aktiv nach Alternativen. „In unseren Umspannwerken setzen wir schon seit Längerem auf SF6-freie, luftisolierte Schaltanlagen“, sagt Hauke Henningsen, Elektroingenieur bei Prokon. Die größere Bauform der luftisolierten Anlagen sei aber noch nicht bei allen Anwendungen möglich, so Henningsen. Prokon erwägt daher, künftig auf die zwar teureren, aber nachhaltigeren vakuumisolierten Anlagen zu setzen. Doch nicht bei allen Gewerken hat die Genossenschaft Einfluss auf die Technik.

Fakten zu FS6
  • 1. Was ist SF6?

    Schwefelhexafluorid, kurz SF6, ist ein Gas, das farb- und geruchslos und circa 5 Mal schwerer als Luft ist. Es wird multifunktional verwendet unter anderem zur Herstellung von Halbleiter-Bauteilen, als Schutzgas zur Gewinnung von Magnesium oder als Isoliergas in Schaltanlagen. SF6 hat aber einen deutlichen Nachteil, es ist äußerst klimaschädlich. Ein Kilo des Gases ist in etwa so schädlich wie 23.000 Kilogramm Kohlendioxid.

  • 2. Wofür wird SF6 verwendet?

    SF6 wird unter anderem in Schaltanlagen verwendet, entgegen manchen Behauptungen, dass es nur in Windenergieanlagen verwendet wird, ist die Verwendung des Gases Stand der Technik bei der Konstruktion von Schaltanlagen. Oft wurde SF6 in schallisolierten Fenstern eingesetzt, dieser Gebrauch ist aber heutzutage nicht mehr erlaubt. Ebenso wie in Tennisbällen, Schuhsolen oder Autoreifen.

    Das ARD-Magazin „Plusminus“ berichtete im August dieses Jahres über das „Klimakiller-Gas“ aus den Windenergieanlagen (WEA). Was der Bericht verschweigt: SF6 wird auch in anderen Industrien (z. B. Medizintechnik) eingesetzt. Denn das Gas hat besondere Eigenschaften: Als Löschgas isoliert es in Schaltanlagen die Leitungen und verhindert, dass beim Schalten Lichtbögen entstehen. So können die Anlagen relativ kompakt gebaut werden, was in WEA von Nöten ist. In der Medizintechnik wird es als Kontrastmittel zum Nachweis von Lebermetastasen verwendet. In der Augenheilkunde wird es mit Luft gemischt und gegen die Netzhautablösung eingesetzt.

  • 3. Wie viel SF6 entweicht aus einer Anlage und wie schädlich ist es?

    In den üblichen Schaltanlagen, die in Windenergieanlagen verwendet werden, sind zwischen 3 und 5 Kilogramm SF6 enthalten. Pro Jahr entweichen weniger als 0,1 % aus der Anlage, da diese gekapselt sind – bei einer Laufzeit von 20 Jahren sind das unter 2 %.

    Dennoch kann es durchaus passieren, sollte die Anlage abbrennen oder anderweitig beschädigt werden, dass das Gas vollständig entweicht. Hier hilft es aber die Dimensionen zu betrachten, um eine Einschätzung abzugeben. Entweichen nun 3 kg SF6, welches bekannterweise 23.000-mal klimaschädlicher als CO₂ ist, spricht der Wissenschaftler Stefan Holzheu davon, dass aufs Jahre gerechnet damit 3,4 t CO₂e/a freigesetzt wurden, welche den 10.000 Tonnen CO₂e/a Einsparung gegenüberstehen müssen. Die Wahrscheinlichkeit des vollständigen Entweichens bleibt aber durchaus gering. Zudem kommen bei neueren Anlagen vermehrt vakuumisolierte Schaltanlagen zum Einsatz, um die Gefahr vollständig auszumerzen.

    Die SF6-Emissionen aller Branchen addiert sind so klimaschädlich wie drei Millionen Tonnen Kohlendioxid (CO₂-Äquivalenz). Das ergaben die Berechnungen des Umweltbundesamts für das Jahr 2020. Die Menge entspricht einem Anteil von 0,4 Prozent an den Treibhausgas­emissionen der Bundesrepublik.

  • 4. Was passiert mit dem Gas beim Rückbau von Anlagen?

    Beim Rückbau gibt es Vorschriften, die zu beachten sind. So wird das Gas abgesaugt und entweder mit Nachweis entsorgt, neutralisiert oder klassischerweise wiederaufbereitet, um es erneut zum Einsatz zu bringen.

  • 5. Wie gelangt das Gas in die Atmosphäre, wenn es schwerer als die Luft ist?

    In einer stehenden Luft würden sich die Gase entmischen und ein Aufsteigen verhindern. Durch die Verwirbelungen und Turbulenzen werden die Gase durchmischt und so in die Atmosphäre getragen. Das Gas absorbiert Sonnenstrahlen und dadurch erwärmt sich die Atmosphäre.

  • 6. Wie lange bleiben Treibhausgase, unter anderem SF6, in der Atmosphäre?

    Kohlendioxid (CO2) ist noch zu 15 bis 40 Prozent nach 1000 Jahren in der Atmosphäre nachweisbar. Der gesamte Abbau des CO₂ würde mehrere hunderttausend Jahre andauern.

    Die Halbwertszeit von Methan in der Atmosphäre beträgt um die 12,4 Jahre, wesentlich kürzer als die von CO2. Dennoch ist das Gas 25-mal so wirksam wie Kohlendioxid.

    F-Gase (z. B. SF6) benötigen mehr als 3.000 Jahre, um sich zu zersetzen und unwirksam zu werden.

    Das Kyoto-Protokoll belegt jährlich wie viel Prozent der Treibhausgase sich in der Atmosphäre befinden. Im Jahr 2020 entfielen in Deutschland 87,1 % Kohlendioxid, 6,5 % Methan, 4,6 % Lachgas und rund 1,7 % F-Gase, unteranderem SF6, auf die Treibhausgase.

Probleme der Berichterstattung

Die Thematik ist keinesfalls neu und wurde bereits im Jahr 2019 gründlich betrachtet. Zudem wird seit Jahrzenten über die Verwendung diskutiert. Nicht zu bestreiten sind die Folgen einer möglichen Leckage, betrachtet man aber die Untersuchung des Umweltbundesamts wird schnell klar, für den Mammutanteil des SF6 Ausstoßes sind nicht die Schaltanlagen verantwortlich. Viel mehr sind es Schallschutzfenster, wo das Gas beim Entsorgen ungehindert entweichen kann. Die Berichterstattung, welche SF6 als den stillen Klimakiller in WEA ausmacht, sind also unserer Ansicht nach eines: Nicht faktengestützte Meinungsmache. Nachdem das Argument des Infraschalls sich in Luft aufgelöst hat, mussten neue Argumente her, mit denen den Ausbau der erneuerbaren Energien behindert werden kann und das wird an diesem Beispiel wieder einmal mehr als deutlich. 

Fazit

Prokon ist sich dieser Problematik durchaus bewusst – und sucht aktiv nach Alternativen. „In unseren Umspannwerken setzen wir schon seit Längerem auf SF6-freie, luftisolierte Schaltanlagen“, sagt Hauke Henningsen, Elektroingenieur bei Prokon. Die größere Bauform der luftisolierten Anlagen sei aber noch nicht bei allen Anwendungen möglich, so Henningsen. Prokon erwägt daher, künftig auf die zwar teureren, aber nachhaltigeren vakuumisolierten Anlagen zu setzen. Doch nicht bei allen Gewerken hat die Genossenschaft Einfluss auf die Technik.