Ein Durchbruch bei der Offshore-Windenergie
Japanische Forschende haben eine innovative Windturbinenwand-Technologie entwickelt, die die Energieerzeugung auf dem Meer grundlegend verändern und die Stromproduktion im Vergleich zu herkömmlichen Offshore-Windkraftanlagen möglicherweise verdreifachen könnte. Der Durchbruch stammt von der Kyushu-Universität, die sich dank ihrer einzigartigen Kombination aus Hardware- und Softwarekompetenz als führende japanische Einrichtung für die Entwicklung von Windkraftanlagen etabliert hat. Ihr Forschungs- und Bildungszentrum für Offshore-Windenergie (RECOW), das im April 2022 gegründet wurde, gehört zu den Vorreitern bei der Entwicklung mehrerer innovativer Offshore-Windkraftanlagen-Konfigurationen.
Inhalt
- Ein Durchbruch bei der Offshore-Windenergie
- Japans dringender Bedarf an einer Energiewende
- Die Windturbinenwand-Technologie im Überblick
- Der globale Kontext schwimmender Windkraft-Innovationen
- Herausforderungen für Japans Offshore-Windsektor
- Technische Grundlagen und unterstützende Innovationen
- Weitere Innovationen Japans im Bereich erneuerbare Energien
- Überlegungen zu Lieferketten und Infrastruktur
- Internationale Perspektiven und Investitionsstrategien
- Der Weg zu Japans Führungsrolle bei erneuerbaren Energien
- Die wichtigsten Punkte
Ju Tanimoto, Executive Vice President und Senior Vice President der Kyushu-Universität, hob die besondere Stellung der Einrichtung im Oktober 2024 hervor:
Die Kyushu-Universität ist die einzige Universität in Japan, die Windkraftanlagen entwickeln kann. Sie vereint ihre einzigartige Technologie für Windkraftanlagen und schwimmende Strukturen (Hardware) mit Technologien zur Windanalyse und zur Analyse von Fluid-Struktur-Wechselwirkungen (Software).
Die Entwicklung dieser Windturbinenwand kommt zu einem kritischen Zeitpunkt: Die Welt steht vor einer Klimakrise, während die Nachfrage nach Lösungen für saubere Energie rasch steigt. Seit 2000 ist der Anteil erneuerbarer Energien an der weltweiten Stromerzeugung von 19 Prozent auf 30 Prozent im Jahr 2023 gestiegen, wobei die Solarenergie den größten Zuwachs verzeichnete. Auch die Windenergie ist jedoch zu einem entscheidenden Faktor beim Übergang weg von fossilen Brennstoffen geworden, insbesondere um den erheblichen Energiebedarf von Gewerbe und Industrie zu decken.
Der Windenergiesektor ist bemerkenswert gewachsen: Ende 2024 lag die Wachstumsrate bei 11 Prozent, die Gesamtkapazität erreichte 1,2 Terawatt. Die Entwicklung der Offshore-Windenergie hat besonders an Dynamik gewonnen, da sich auf dem offenen Meer stärkere und beständigere Winde nutzen lassen.
Japans dringender Bedarf an einer Energiewende
Japans Streben nach innovativer Windtechnologie spiegelt die dringende nationale Notwendigkeit wider, die Energieversorgung umzugestalten. Das Land steht vor einer der größten energiepolitischen Herausforderungen unter den Industriestaaten: Seine Energieautarkie sank drastisch von 20,2 Prozent im Jahr 2010 auf nur noch 15,2 Prozent im Jahr 2023. Damit lag Japan unter den 38 OECD-Mitgliedstaaten auf dem vorletzten Platz. Hauptgrund für diesen Rückgang war die Abschaltung von Atomkraftwerken nach dem Großen Ostjapanischen Erdbeben von 2011 und dem anschließenden Atomunfall in Fukushima.
Um die weggefallene Atomkraft zu ersetzen, setzte Japan stark auf thermische Kraftwerke. Deren Anteil am Energiemix stieg von 65,4 Prozent im Jahr 2010 auf 72,8 Prozent im Jahr 2022 – der höchste Wert unter den G7-Staaten. Die starke Abhängigkeit von importierten fossilen Brennstoffen, darunter Öl, Kohle und Flüssiggas, macht Japans Stromversorgung anfällig für externe Faktoren wie geopolitische Risiken, schwankende Rohstoffpreise und Wechselkursschwankungen.
Die japanische Regierung hat diese Anfälligkeit erkannt und im Februar 2025 den Strategischen Energieplan sowie die GX2040-Vision zur Dekarbonisierung verabschiedet. Diese politischen Rahmenwerke sollen erneuerbare Energien zur wichtigsten Stromquelle machen und Kernenergie als ergänzende Option beibehalten. Wirtschafts-, Handels- und Industrieminister Muto erklärte, der Plan solle einen Energiemix schaffen, der nicht übermäßig von einer bestimmten Energiequelle oder einem bestimmten Brennstoff abhängt.
Japan hat sich zum Ziel gesetzt, seine Energieautarkie bis 2030 auf 30 Prozent zu erhöhen und den Anteil erneuerbarer Energien von 20 Prozent auf 36 bis 38 Prozent auszubauen. Offshore-Windenergie spielt in dieser Strategie eine wichtige Rolle: Die installierte Leistung soll von lediglich 0,15 GW im März 2024 auf 5,7 GW bis 2030 steigen. Die Regierung hat Gebiete auf See für Demonstrationstests gesichert und Vereinbarungen mit örtlichen Fischereiverbänden für Gewässer vor der Präfektur Akita sowie vor der Küste von Toyohashi und Tahara in der Präfektur Aichi getroffen.
Die Windturbinenwand-Technologie im Überblick
Die von der Kyushu-Universität entwickelte innovative Windturbinenwand stellt eine deutliche Abkehr von herkömmlichen Offshore-Windkraftanlagen dar. Die konkreten technischen Details werden noch ausgearbeitet, doch das Konzept denkt die Anordnung von Windkraftanlagen grundlegend neu, um die Energieausbeute auf dem Meer zu maximieren. Die Innovation baut auf Japans umfassenderen Bemühungen auf, schwimmende Offshore-Windtechnologie voranzubringen. Diese eignet sich besonders für die geografischen Bedingungen des Landes, da das Meer vor der Küste rasch tiefer wird.
Die Technologie schwimmender Windkraftanlagen hat sich als wichtige Lösung erwiesen, um Windressourcen in tiefen Gewässern zu erschließen, wo Anlagen mit festem Fundament wirtschaftlich nicht machbar sind. Anders als herkömmliche Offshore-Windkraftanlagen, deren lange Türme in flachen Meeren im Meeresboden verankert sind, stehen schwimmende Anlagen auf schwimmfähigen Kielen aus Beton und Stahl, die sie aufrecht im Wasser halten – ähnlich einem Schwimmer an einer Angel. Verankert werden die Konstruktionen mit Halteseilen, die am Meeresboden befestigt sind.
Der wichtigste Vorteil schwimmender Anlagen besteht darin, dass sie weitläufige Meeresgebiete in bis zu rund 800 Metern Tiefe erschließen können, wo die stärksten und beständigsten Winde der Welt wehen. Außerdem können sie außerhalb der Sichtweite der Küstenbewohner installiert werden und so ästhetische Bedenken ausräumen, die den Ausbau küstennaher Windkraft in vielen Regionen gebremst haben.
Frank Adam, Experte für Windenergietechnik an der Universität Rostock, betonte das Potenzial dieser Technologie:
Schwimmende Windkraft hat enormes Potenzial, zu einer Schlüsseltechnologie zu werden, mit der sich die Klimaziele in Europa und weltweit erreichen lassen.
Die Meeresgebiete jenseits der Reichweite herkömmlicher Offshore-Windkraftanlagen machen 80 Prozent der weltweiten Meeresflächen aus und eröffnen große Möglichkeiten für schwimmende Windparks. Die von der Kyushu-Universität entwickelte Windturbinenwand scheint die nächste Entwicklungsstufe der schwimmenden Offshore-Windenergie darzustellen und könnte die Effizienz der Stromerzeugung deutlich steigern.
Der globale Kontext schwimmender Windkraft-Innovationen
Japans Entwicklung einer Windturbinenwand ist Teil einer weltweiten Bewegung hin zu schwimmender Offshore-Windtechnologie. Der erste schwimmende Windpark, Hywind Scotland, nahm mit fünf 175 Meter hohen Windkraftanlagen 24 Kilometer vor der Küste den Betrieb auf. Das Projekt, an dem das norwegische Unternehmen Equinor 75 Prozent hält, hat sich unter extremen Bedingungen bewährt, darunter Hurrikan Ophelia und Winterstürme mit Windgeschwindigkeiten von rund 160 Kilometern pro Stunde und Wellen von mehr als acht Metern Höhe.
Walt Musial, Experte für Offshore-Windenergie am National Renewable Energy Laboratory, wies darauf hin, dass sich in den Vereinigten Staaten fast 60 Prozent der geeigneten Offshore-Windstandorte in Wassertiefen von mehr als 60 Metern befinden, in denen herkömmliche Offshore-Windkraftanlagen nicht infrage kommen. Daraus ergeben sich erhebliche Chancen für schwimmende Windenergietechnologien, insbesondere für Länder mit wenigen flachen Küstengewässern.
Po Wen Cheng, Leiter eines internationalen Forschungsprojekts zu schwimmender Windenergie an der Universität Stuttgart, erklärte, schwimmende Anlagen könnten mehr Energie erzeugen als die größten Windkraftanlagen an Land oder auf See. In tieferen Gewässern seien die Winde nicht nur stärker als näher an der Küste; die Bauweise der flexiblen, aufgehängten Anlagen ermögliche auch größere Windkraftanlagen.
Je größer die Windkraftanlage, desto mehr Energie kann sie unter den richtigen Bedingungen erzeugen,sagte Cheng.
Cheng zufolge könnten schwimmende Anlagen noch größer sein als die größten heutigen Offshore-Windkraftanlagen – möglicherweise mit Rotorblättern von rund 120 Metern Länge und Türmen, die fast 300 Meter in die Höhe reichen, also etwa so hoch wie der Eiffelturm. Windkraftanlagen dieser Größe könnten dreimal so viel Strom erzeugen wie die modernsten Anlagen an Land. Das entspricht der möglichen Verdreifachung der Stromproduktion, die für Japans Windturbinenwand-Technologie in Aussicht gestellt wird.
Der schwimmende Offshore-Windpark Hywind Tampen, der als größter der Welt gilt, nahm im August 2023 mit einer Leistung von 88 MW den Betrieb auf. Weitere Projekte wie WindFloat Atlantic in Portugal, das 60.000 Haushalte mit Strom versorgen soll, zeigen, wie stark die Dynamik hinter der schwimmenden Windkraft wächst.
Herausforderungen für Japans Offshore-Windsektor
Trotz technologischer Innovationen wie der Windturbinenwand steht Japans Offshore-Windindustrie vor erheblichen Hürden. Die ersten drei Ausschreibungsrunden für Offshore-Windprojekte haben mehr Warnsignale als Windkraftanlagen hervorgebracht. Der einzige Gewinner der ersten Runde zog sich zurück, während die Gewinner der zweiten und dritten Runde mit erheblichen finanziellen Schwierigkeiten kämpfen. Im Oktober verschob die Regierung sogar ihre vierte Ausschreibung auf unbestimmte Zeit, um das gesamte Verfahren neu zu bewerten.
Ein aufsehenerregender Schritt, der die Schwierigkeiten verdeutlichte: Mitsubishi Corporation gab im August drei große Offshore-Windprojekte auf und nahm dafür Strafzahlungen von 20 Milliarden Pfund in Kauf, statt die Vorhaben umzusetzen. Der Rückzug aus Projekten mit einer Gesamtleistung von 1,7 Gigawatt – genug Strom für 1,3 Millionen Haushalte – signalisierte eine grundlegende Krise in Japans Umgang mit der Zukunft der Offshore-Windenergie.
Japan will bis 2030 eine Offshore-Windleistung von 10 Gigawatt und bis 2040 von 45 Gigawatt erreichen. Die derzeit installierte Leistung beträgt jedoch nur 0,3 Gigawatt. China hat dagegen allein 2024 acht Gigawatt Offshore-Windleistung hinzugebaut. Auch Taiwan, Südkorea und Vietnam treiben den Ausbau mit großen Ambitionen voran.
Takeshi Matsuki, Japan-Ländermanager des Global Wind Energy Council, unterstrich die Dringlichkeit der Lage:
Japan verfügt über ein enormes Offshore-Windpotenzial und kann es sich nicht leisten, die Chance zu verpassen, eine führende Rolle bei der Offshore-Windenergie einzunehmen – insbesondere im asiatisch-pazifischen Raum.
Ein Weißbuch des Global Wind Energy Council (GWEC) mit dem Titel „Unlocking Japan's Offshore Wind Potential“ benennt drei zentrale Reformbereiche, um diese Herausforderungen anzugehen. Der Ausschreibungsrahmen sorgt durch die starke Gewichtung des Preises für Unsicherheit und hat Entwickler dazu gebracht, unrealistisch niedrige Gebote abzugeben. Das Erlösmodell stützt sich auf ein Einspeiseprämienmodell (Feed-in Premium, FIP), das an volatile Marktpreise gekoppelt ist. Diese lagen 2025 im Durchschnitt bei 9 bis 16 Yen pro Kilowattstunde – deutlich unter den 12 bis 15 Yen/kWh, die nötig sind, damit frühe Offshore-Windprojekte wirtschaftlich tragfähig sind.
Darüber hinaus sehen sich Projektentwickler mit einem komplexen Genehmigungsverfahren, undurchsichtigen Zertifizierungsanforderungen sowie drohenden Einschränkungen der Netzeinspeisung in Regionen mit hohem Potenzial konfrontiert. Entschädigungsregelungen dafür fehlen. Die Schwierigkeiten haben Entwickler zu der Warnung veranlasst, sie stünden vor der Frage, ob sich dieses Geschäft überhaupt fortführen lasse.
Technische Grundlagen und unterstützende Innovationen
Während die Kyushu-Universität an der Windturbinenwand selbst arbeitet, entwickeln andere japanische Unternehmen wichtige unterstützende Technologien für Offshore-Windparks. Die Obayashi Corporation hat mit „Skirt Suction“ eine Offshore-Struktur für Fundamente und Anker von Windkraftanlagen entwickelt und nimmt damit eine der größten Herausforderungen beim Bau von Offshore-Windparks in Angriff.
Die Skirt-Suction-Technologie besteht aus einer oberen Platte und einer zylindrischen senkrechten Wand, der sogenannten Schürze, die von der Platte nach unten führt. Indem die Schürze in den Meeresboden eindringt, verankert sie Offshore-Windkraftanlagen fester als bisherige Fundamente. Für diese Installationsmethode sind keine großen Maschinen wie Rammgeräte erforderlich. Dadurch könnten die Baukosten um etwa 20 Prozent sinken und sich die Bauzeit um etwa 40 Prozent verkürzen.
Versuche in Meeresgebieten mit dem in Japan verbreiteten sandigen Boden haben gezeigt, dass Skirt Suction rund dreimal so hohen Ausziehwiderstand bietet wie herkömmliche Fundamente. Bei der Verwendung für die Anker schwimmender Offshore-Windkraftanlagen, insbesondere des Typs Tension Leg Platform (TLP), kann die Technologie die Installationskosten um etwa 20 Prozent und die Kosten für die Fundamentarbeiten um etwa 30 Prozent senken.
Diese Innovationen bei Fundamenten ergänzen die Windturbinenwand, indem sie andere Herausforderungen der Offshore-Windenergie angehen. Während die Windturbinenwand darauf abzielt, die Effizienz der Energieerzeugung zu maximieren, helfen Technologien wie Skirt Suction bei der Installation und Wartung – Bereiche, die Offshore-Windenergie an vielen Standorten bislang unerschwinglich teuer gemacht haben.
Bei der Entwicklung von Offshore-Windtechnologien werden verschiedene schwimmende Plattformtypen untersucht, darunter halbtauchfähige Plattformen, Spar-Plattformen und Tension-Leg-Plattformen. Jedes Design bietet je nach Meeresbedingungen und Wassertiefe andere Vorteile. Japans besondere geografische Lage und die Erdbebengefahr machen maßgeschneiderte Lösungen erforderlich.
Weitere Innovationen Japans im Bereich erneuerbare Energien
Japans Arbeit an der Windturbinenwand ist nur ein Teil der umfassenderen Bemühungen des Landes, Innovationen bei erneuerbaren Energien voranzutreiben. Japanische Ingenieure entwickeln auch wegweisende Solartechnologien, die herkömmliche Ansätze zur Erzeugung erneuerbarer Energie infrage stellen.
Die Kyosemi Corporation hat Sphelar entwickelt, eine Reihe winziger kugelförmiger Solarzellen, die Licht aus mehreren Richtungen aufnehmen. Die üblicherweise ein bis zwei Millimeter großen Zellen werden zu Modulen verbunden. Dank ihrer Kugelform können sie den ganzen Tag über Licht aus verschiedenen Winkeln einfangen. Damit überwinden sie die Einschränkungen flacher Module, die nur dann effizient arbeiten, wenn sie direkt zur Sonne ausgerichtet sind.
Die Entwicklung dieser kugelförmigen Zellen begann mit der Beobachtung des Ingenieurs Shuji Nakata, dass Sonnenlicht nur selten geradlinig einfällt. Daraus entstand die innovative Nutzung der Mikrogravitationsbedingungen im Japan Microgravity Center (JAMIC), um nahezu perfekt runde Siliziumkügelchen herzustellen. Die Technologie ermöglicht es, Solarzellen in transparente Materialien und gekrümmte Oberflächen einzubetten, und eignet sich damit besonders für dicht besiedelte Städte.
Zu den weiteren japanischen Innovationen zählt ein von Toshiba Energy Systems und Chubu Electric Power Company entwickeltes Verfahren zur thermischen Speicherung in Gestein. Dabei wird Gestein genutzt, um Wärme effizient aufzunehmen und abzugeben. Die gespeicherte Wärmeenergie kann später zur Stromerzeugung verwendet werden, indem Wasser erhitzt und eine Turbine angetrieben wird. Die thermische Speicherung in Gestein hat mehrere Vorteile: Sie benötigt keine seltenen Metalle wie Kobalt und Nickel, die für Batteriespeicher unverzichtbar sind, ist langlebig und stellt nur geringe Anforderungen an den Standort.
Japan setzt außerdem darauf, die im Inland erzeugte erneuerbare Energie auszuweiten, darunter Solarzellen der nächsten Generation, die auf Dächern und an Gebäudewänden installiert werden können. Bei der Produktion von Perowskit-Solarzellen hat das Land einen strategischen Vorteil, da es 30 Prozent des weltweit geförderten Jods produziert, das ein wichtiger Bestandteil dieser Zellen ist. Die Regierung hat dem Entwicklungsprojekt für Solarzellen der nächsten Generation 64,8 Milliarden Yen zugewiesen, um die fortschrittlichen Zellen bis 2030 breit verfügbar zu machen.
Überlegungen zu Lieferketten und Infrastruktur
Trotz technologischer Innovationen steht Japans Offshore-Windsektor vor erheblichen Herausforderungen in den Lieferketten, die den Fortschritt gefährden. Für den Bau von Windkraftanlagen werden verschiedene Materialien benötigt, darunter Stahl, Glasfasern und Seltene Erden. Bei all diesen Rohstoffen spielen Marktbedingungen und geopolitische Faktoren eine Rolle.
Stahl bildet das Rückgrat der Windkraftentwicklung und macht bis zu 90 Prozent der Masse einer Windkraftanlage aus. Die weltweite Stahlversorgung war starken Schwankungen ausgesetzt, die durch geopolitische Entwicklungen und Handelskonflikte noch verstärkt wurden. China dominiert die globale Stahlproduktion und Windkraftanlagenherstellung und verschärft den internationalen Wettbewerb mit preisgünstigen, stark subventionierten Exporten.
Markus Zeitzen, Senior Business Development Manager für ESG beim Windenergie-Dienstleister Det Norske Veritas (DNV), betonte, wie wichtig eine diversifizierte Lieferkette ist:
Wer zwei oder drei Lieferanten aus unterschiedlichen Regionen auswählt, kann durch den Wettbewerb die Widerstandsfähigkeit seiner Lieferkette stärken.
Auch Seltene Erden stellen eine Herausforderung dar. Von den 17 als Seltene Erden klassifizierten Elementen werden vier vor allem in Windkraftanlagen eingesetzt: Neodym, Praseodym, Dysprosium und Terbium. Sie sind für die Herstellung von Permanentmagneten unverzichtbar, die Strom erzeugen und die Funktionsfähigkeit der Anlagen sicherstellen. China kontrolliert 60 Prozent der weltweiten Förderung Seltener Erden und rund 90 Prozent der weltweiten Verarbeitung. Dadurch entstehen erhebliche Risiken für die Lieferketten.
Im Dezember 2023 erließ China ein Exportverbot für Technologien zur Trennung und Gewinnung von Rohstoffen für die Herstellung von Permanentmagneten. Daraus entwickelten sich Exportkontrollen für sieben Seltene Erden. Diese Entwicklung hat weltweit zu einem proaktiveren Umgang mit Risiken in den Lieferketten geführt. So investiert die EU in Innovationen, um sich den Zugang zu kritischen Rohstoffen zu sichern.
Diese Herausforderungen in den Lieferketten wirken sich konkret auf die Rentabilität von Projekten aus. Im Dezember 2024 nannte der Windkraftentwickler Ørsted Engpässe in den Lieferketten als einen Hauptgrund für den Rückzug aus einer Ausschreibung für einen dänischen Offshore-Windpark, bei der insgesamt keine Gebote eingingen. Ähnlich setzte Mitsubishi im Februar seine Pläne für Offshore-Windprojekte in Japan aus und verwies auf Probleme in den Lieferketten.
Internationale Perspektiven und Investitionsstrategien
Während Japan beim Ausbau der Offshore-Windenergie im eigenen Land vor Herausforderungen steht, investieren japanische Unternehmen zunehmend in internationale Projekte für erneuerbare Energien, um Erfahrungen zu sammeln und sich in wachsenden Märkten zu positionieren. Besonders Europa und Norwegen stehen bei japanischen Investoren im Energie- und Nachhaltigkeitssektor im Fokus.
Nick Wall, in Tokio ansässiger Partner bei A&O Shearman, erläuterte diesen Trend:
Norwegen bietet japanischen Investoren die Stabilität, die sie suchen: starke Eigentumsrechte, ein transparentes Rechtssystem und über den EWR Zugang zum EU-Binnenmarkt. Angesichts zunehmender geopolitischer und regulatorischer Unsicherheit in Märkten wie den USA und Teilen Asiens diversifizieren japanische Investoren ihre Anlagen verstärkt in stabile europäische Rechtsräume wie Norwegen, um rechtliche und operative Risiken zu mindern.
Japanische Investitionen in Norwegen konzentrierten sich auf die Öl- und Gas- sowie die Versorgungswirtschaft. Diese Branchen machten zwischen 2020 und 2025 acht von insgesamt 23 Transaktionen aus. Japanische Explorations- und Förderunternehmen sehen großes Wachstumspotenzial bei der Offshore-Windenergie, insbesondere bei schwimmenden Anlagen, Stromversorgung vom Festland sowie der Abscheidung und Speicherung von Kohlendioxid (CCS) in Europa.
INPEX Corp, Japans größtes Öl- und Gasexplorations- und -förderunternehmen, sieht Europa als Kernmarkt und verfolgt dort Entwicklungsmöglichkeiten. Ein Sprecher von INPEX verwies auf die Beteiligung des Unternehmens am Projekt Hywind Tampen, einem der größten schwimmenden Offshore-Windparks der Welt mit 88 MW Leistung, der Öl- und Gasanlagen mit Strom versorgt. Das Projekt reduziert den CO2-Ausstoß um rund 200.000 Tonnen pro Jahr.
Diese internationale Investitionsstrategie ermöglicht japanischen Unternehmen, Erfahrungen mit etablierten Offshore-Windtechnologien zu sammeln und gleichzeitig heimische Innovationen wie die Windturbinenwand weiterzuentwickeln. Die Erkenntnisse aus den Auslandsinvestitionen können künftige Projekte im eigenen Land unterstützen, während Japan regulatorische und infrastrukturelle Hürden angeht.
Die japanische Regierung betont zudem die Zusammenarbeit mit lokalen Gemeinschaften. Dazu dienen Initiativen des Ministeriums für Landwirtschaft, Forsten und Fischerei (MAFF), die erneuerbare Energie mit bestimmten Wirtschaftszweigen verknüpfen: Forstwirtschaft mit Biomasseenergie, Fischerei mit Offshore-Windenergie, Viehzucht mit Biogas und Landwirtschaft mit Solarenergie. Diese maßgeschneiderten Ansätze sollen die Umweltbelastung verringern, den örtlichen Gemeinschaften zugutekommen und Probleme verhindern, die entstehen können, wenn externe Entwickler ohne Bezug zur Region tätig werden.
Der Weg zu Japans Führungsrolle bei erneuerbaren Energien
Japans Windturbinenwand steht für mehr als eine schrittweise Verbesserung der Windenergie: Sie symbolisiert den Willen des Landes, Herausforderungen bei der Energiesicherheit durch Innovation zu bewältigen. Technologische Durchbrüche allein können den Erfolg der Energiewende jedoch nicht garantieren.
Masataka Nakagawa, Japan-Ländermanager bei OWC, betonte den umfassenden Handlungsbedarf:
Damit sich die Technologie zuverlässig und in großem Maßstab einsetzen lässt, muss Japan drei zentrale Bereiche angehen: den Ausschreibungsrahmen, Abnahme- und Vermarktungsmechanismen sowie weitere Markthemmnisse.
Das Zeitfenster, in dem Japan sich als führend bei Offshore-Windtechnologie etablieren kann, wird kleiner. Andere Märkte in Asien bauen ihre Infrastruktur für saubere Energie rasch aus, und internationale Investoren können ihr Kapital flexibel in Märkte mit klaren und stabilen Rahmenbedingungen lenken. Zulieferer brauchen Planungssicherheit hinsichtlich der Nachfrage, um Investitionen in die lokale Fertigung zu rechtfertigen.
Ein Land, das Hybridautos hervorgebracht und den Ausbau der Solarenergie angeführt hat, bevor Einspeisevergütungen ausliefen, würde mehr als eine industrielle Chance verpassen, wenn es sein Offshore-Windpotenzial nicht nutzt. Es wäre ein strategisches Versagen genau zu dem Zeitpunkt, an dem Energiesicherheit, wirtschaftliche Wettbewerbsfähigkeit und eine führende Rolle beim Klimaschutz entschlossenes Handeln erfordern.
Die von der Kyushu-Universität entwickelte Windturbinenwand könnte Japan einen Weg eröffnen, Wettbewerber zu überholen und eine technologische Führungsrolle bei der Offshore-Windenergie einzunehmen. Zusammen mit ergänzenden Innovationen wie Skirt-Suction-Fundamenten und kugelförmigen Solarzellen hat Japan eine bemerkenswerte Innovationsfähigkeit im Bereich erneuerbarer Energien bewiesen.
Ob diese technologischen Durchbrüche auch wirtschaftlich erfolgreich sein können, hängt davon ab, ob Japan die strukturellen Probleme seines Offshore-Windsektors angeht. Das GWEC-Weißbuch enthält klare Reformempfehlungen, und Regierungsbehörden haben großes Interesse bekundet. Offen bleibt, ob Japan entschlossen und schnell genug handeln wird, um die nötigen Voraussetzungen für den Erfolg dieser Innovationen zu schaffen.
Nach Angaben der Internationalen Energieagentur könnte die Offshore-Windenergie allein theoretisch den gesamten Strombedarf Europas, der USA und Japans um ein Vielfaches decken. Japans Windturbinenwand könnte eine wichtige Rolle dabei spielen, dieses Potenzial zu erschließen: Sie verspricht eine deutlich höhere Energieerzeugung und könnte zugleich Flächen- und Ressourcenknappheit entgegenwirken.
Die wichtigsten Punkte
- Die Kyushu-Universität hat eine innovative Windturbinenwand-Technologie entwickelt, die die Stromproduktion im Vergleich zu herkömmlichen Offshore-Windkraftanlagen möglicherweise verdreifachen könnte.
- Japan steht vor dringenden energiepolitischen Herausforderungen: Die Energieautarkie liegt bei nur 15,2 Prozent, während fossile Brennstoffe 72,8 Prozent des Energiemix ausmachen.
- Die Windturbinenwand baut auf schwimmender Windkrafttechnologie auf, mit der sich tiefere Gewässer mit stärkeren und beständigeren Winden erschließen lassen.
- Japans Offshore-Windsektor steht vor erheblichen Hürden, darunter Probleme mit dem Ausschreibungsrahmen, unsichere Erlöse und Schwierigkeiten in den Lieferketten.
- Zu den ergänzenden japanischen Innovationen zählen Skirt-Suction-Fundamente, kugelförmige Solarzellen und thermische Speicher aus Gestein.
- Japanische Unternehmen investieren in internationale Offshore-Windprojekte, insbesondere in Europa und Norwegen, um Erfahrungen zu sammeln.
- Japan will den Anteil erneuerbarer Energien bis 2030 von 20 Prozent auf 36 bis 38 Prozent erhöhen. Offshore-Windenergie spielt dabei eine wichtige Rolle.
- Die Regierung hat Meeresgebiete für Demonstrationstests gesichert und über den Green Innovation Fund 123,5 Milliarden Yen investiert.
- Die weltweite Kapazität schwimmender Windkraft lag im Oktober 2024 bei 245 MW. Weltweit sind weitere Projekte mit einer Leistung von 266 GW geplant.
- Japans Energiestrategie setzt auf die Zusammenarbeit mit lokalen Gemeinschaften und auf erneuerbare Energien, die auf die jeweiligen Wirtschaftszweige zugeschnitten sind.
