Bereits im August 2022 berichtete die Tagesschau unter reißerischer Überschrift über das Treibhausgas SF6 als als „Klimakiller in Windkraftanlagen”. Doch ist Schwefelhexafluorid in Windkraftanlagen wirklich so schädlich für unsere Umwelt? Wir haben uns mit dem Thema beschäftigt und klären auf.
Schwefelhexafluorid, kurz SF6, ist in der Tat ein klimaschädliches Gas. Bereits ein Kilogramm 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 jedoch nicht erwähnt: SF6-Gas wird nicht nur in Windkraftanlagen, sondern auch in anderen Industrien eingesetzt, darunter die Medizintechnik. Denn das Gas hat besondere Eigenschaften: Es isoliert in Schaltanlagen die Leitungen und verhindert, dass beim Schalten Lichtbögen entstehen. Dadurch können die Anlagen relativ kompakt gebaut werden.
Da Schwefelhexafluorid im Rahmen von Windkraftanlagen in einem geschlossenen System verwendet wird, gelangen nur sehr geringe Mengen von SF6 in die Atmosphäre. Addiert man die SF6-Emissionen aller Branchen, sind diese so klimaschädlich wie insgesamt drei Millionen Tonnen Kohlendioxid. Das ergaben die Berechnungen des Umweltbundesamts für das Jahr 2020. Die Menge entspricht einem Anteil von 0,4 Prozent an den gesamten 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.
Schwefelhexafluorid, kurz SF6, ist ein Gas, das farb- und geruchslos und circa fünf Mal schwerer als Luft ist. Es wird multifunktional verwendet und unter anderem zur Herstellung von Halbleiter-Bauteilen, als Schutzgas zur Gewinnung von Magnesium oder als Isoliergas in Schaltanlagen eingesetzt. SF6 hat aber einen deutlichen Nachteil: es ist äußerst klimaschädlich. Ein Kilo des Gases ist in etwa so schädlich wie 23.000 Kilogramm Kohlendioxid.
SF6-Gas wird unter anderem in Windkraftschaltanlagen verwendet. Es wird jedoch nicht nur im Rahmen von Windenergieanlagen genutzt, sondern auch bei der Konstruktion von jeglicher Art von Schaltanlagen. Früher wurde SF6 zum Beispiel auch in schallisolierten Fenstern, in Tennisbällen, Schuhsohlen oder Autoreifen eingesetzt, dieser Gebrauch ist aber heutzutage nicht mehr erlaubt.
Beim Bau von Windenergieanlagen unterstützt SF6 eine kompakte Bauweise. In der Medizintechnik wird Schwefelhexafluorid als Kontrastmittel zum Nachweis von Lebermetastasen verwendet. In der Augenheilkunde wird SF6 mit Luft gemischt und gegen die Netzhautablösung eingesetzt.
In den üblichen Schaltanlagen, die in Windenergieanlagen verwendet werden, sind zwischen drei und fünf 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 % .
Auch wenn die Wahrscheinlichkeit sehr gering ist, kann es passieren, dass das Gas vollständig entweicht, sollte zum Beispiel die Anlage abbrennen oder anderweitig stark beschädigt werden. Hier hilft es aber die Dimensionen zu betrachten, um eine Einschätzung abzugeben. Entweichen nun drei kg SF6, welches bekannterweise 23.000-mal klimaschädlicher als CO₂ ist, spricht der Wissenschaftler Stefan Holzheu davon, dass aufs Jahr gerechnet damit 3,4 t CO₂e/a freigesetzt wurden, welche den 10.000 Tonnen CO₂e/a Einsparung gegenüberstehen müssen. Bei neueren Anlagen kommen vermehrt vakuumisolierte Schaltanlagen zum Einsatz, um die Gefahr vollständig einzudämmen.
Die SF6-Emissionen aller Branchen addiert sind so klimaschädlich wie drei Millionen Tonnen Kohlendioxid. Das ergaben die Berechnungen des Umweltbundesamts für das Jahr 2020. Die Menge entspricht einem Anteil von 0,4 Prozent an den Treibhausgasemissionen der Bundesrepublik .
Wird eine Windkraftanlage rückgebaut, müssen gewisse Vorschriften beachten werden. So wird das Gas entweder abgesaugt oder mit Nachweis entsorgt, neutralisiert oder für einen erneuten Einsatz wiederaufbereitet.
In einer stehenden Luft würden sich die Gase entmischen und ein Aufsteigen verhindern. Durch die Verwirbelungen und Turbulenzen werden die Gase jedoch durchmischt und so in die Atmosphäre getragen. Das Gas absorbiert Sonnenstrahlen und dadurch erwärmt sich die 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, darunter FS6, benötigen mehr als 3.000 Jahre, um sich vollständig zu zersetzen und unwirksam zu werden .
Das sogenannte Kyoto-Protokoll weist jährlich aus, 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, unter anderem SF6, auf die Treibhausgase.
Das Thema Schwefelhexafluorid in Windkraftanlagen ist keinesfalls neu und wurde bereits 2019 gründlich betrachtet. Zudem wird seit Jahrzehnten über die Verwendung diskutiert. Verheerende Folgen einer möglichen Leckage sind nicht zu bestreiten, für den Großteil des SF6-Ausstoßes sind jedoch nicht die Schaltanlagen verantwortlich, sondern zum Beispiel Schallschutzfenster, wo das Gas bei einer Entsorgung ungehindert entweichen kann. SF6 als als „Klimakiller in Windenergieanlagen“ zu bezeichnen, ist also keineswegs faktengestützt - das belegen die Zahlen des Umweltbundesamtes deutlich.
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