Marktbericht für Windkraftanlagengondeln: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Einsatzort (Onshore, Offshore), Turbinenleistung (unter 1,5 MW, 1,5 MW bis 2 MW, 2 MW bis 2,5 MW, über 2,5 MW) und Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika) – Prognosen für 2025–2033

Wachstumsfaktoren des Marktes für Windkraftanlagengondeln

Sinkende Kosten der Windenergie

In den letzten zehn Jahren hat es einen dramatischen Rückgang gegebenPreis der WindenergieDer Einsatz größerer und höherer Windkraftanlagen ist der Hauptgrund für den Preisverfall. Früher waren Stahl- und Aluminiumkomponenten die wichtigsten Bestandteile der Windindustrie. Bei der Herstellung großer Rotorblätter sind diese Materialien jedoch schwer und bruchgefährdet. In letzter Zeit hat die Windindustrie robustere und leichtere Materialien entwickelt, darunter Polymere und Glasfaserverbundwerkstoffe.

Darüber hinaus wurden Windkraftanlagen früher hauptsächlich aus Stahl errichtet, um riesige Türme zu bauen. Heute bestehen die Windkrafttürme aus einer Kombination von Stahl und Beton, was den Herstellern den Bau großer Türme ermöglicht. Auch die Getriebe von Windkraftanlagen verwenden nun verbesserte Lagermaterialien. Zudem wurden in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte bei Konstruktion und Fertigungstechniken erzielt. Diese Fortschritte haben es den Herstellern von Windkraftanlagen ermöglicht, leistungsstarke Anlagen zu vergleichsweise geringeren Kosten zu bauen.

Marktbeschränkung

Mangel an technischem Fachwissen

Die elektrischen Systeme weisen die höchsten jährlichen Ausfallraten aller Komponenten von fest installierten Windkraftanlagen auf, in einigen Fällen über 0,5, mit einer durchschnittlichen Ausfallzeit von knapp zwei Tagen pro Ausfall. Dies geht aus Analysen der Ausfallraten verschiedener Turbinenkomponenten hervor. Zahlreiche technische Probleme, die qualifizierte Fachkräfte erfordern, tragen dazu bei. Der Bedarf an Experten und Fachkräften wächst aufgrund verbesserter Analysemethoden für die kombinierte Wind- und Wellenbelastung von schwimmenden Offshore-Windkraftanlagen (FOWT), der Anpassung bestehender Fertigungsmethoden zur Leistungssteigerung der Turbinenblätter und der Optimierung der Stromkabelverbindungen für Tiefsee-Offshore-Operationen. Der Mangel an technischem Fachwissen behindert den Fortschritt der Offshore-Windindustrie erheblich.

Marktchance

Zunehmender technologischer Fortschritt

Technologische Entwicklungen im Design von Windkraftanlagenkomponenten, wie beispielsweise der Einsatz von Glasverbundwerkstoffen zur Senkung der Wartungs- und Installationskosten, werden den Marktteilnehmern im Prognosezeitraum von 2022 bis 2029 weitere lukrative Möglichkeiten eröffnen. Moderne Glasverbundwerkstoffe ermöglichen die Herstellung kleinerer, kostengünstigerer und leichter transportierbarer sowie montagefähiger Komponenten. Diese Komponenten sind einfach zu installieren und zu reparieren. Dadurch werden die mit Installation und Wartung verbundenen Kosten reduziert, was das Marktwachstum fördert.

Standort der Bereitstellungseinblicke

Der Onshore-Bereich ist der größte Marktteilnehmer und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 5,54 % wachsen. Im Vergleich zu Offshore-Turbinen ist die Technologie von Onshore-Windkraftanlagen weiter entwickelt. Onshore-Windkraftanlagen sind in der Regel kostengünstiger und für geringere Belastungen ausgelegt, da sie weniger Umwelteinflüssen standhalten müssen. Die Gondeln von Onshore-Windkraftanlagen sind jedoch mit Herausforderungen wie Abrieb durch Staub- und Sandpartikel in der Luft konfrontiert und erfordern spezielle Konstruktionen, um den Einfluss von Umwelteinflüssen zu minimieren. Laut IRENA wiegt die Gondel einer typischen 2-MW-Onshore-Turbine fast 2 Tonnen. Die meisten modernen Onshore-Gondeln bestehen aus Verbundwerkstoffen, während frühere Modelle aus Stahl und Edelstahl gefertigt wurden. Sie werden häufig aus glasfaserverstärkten Verbundwerkstoffen hergestellt, die mit Harz verpresst werden, um den Anforderungen an Größe, komplexe Geometrie und Gewicht gerecht zu werden. Gondeln bieten Wartungspersonal eine sichere Arbeitsfläche und schützen die inneren Komponenten der Windkraftanlage vor äußeren Gefahren wie Niederschlag, Staub, UV-Strahlung und Blitzeinschlägen. 

Darüber hinaus haben viele bedeutende OEMs Produktionsstätten für Gondeln in Entwicklungsländern wie Indien errichtet. In Chennai, Tamil Nadu, betreibt Siemens Gamesa ein Gondelwerk, und Vestas hat ebenfalls Pläne für den Bau einer neuen Produktionsstätte für Gondeln und Naben angekündigt. In Daman, Gujarat, verfügt Suzlon über eine Produktionsstätte für Gondelverkleidungen. Diese Produktionsstätten fertigen hauptsächlich Gondeln für Onshore-Windkraftanlagen, da der indische Markt ihr Hauptabnehmer ist und der Onshore-Sektor den indischen Windenergiemarkt dominiert.

Die Offshore-Windkraft hat sich rasant entwickelt, und alsNachfrage nach Offshore-WindkraftanlagenMit dem Wachstum der Offshore-Anlagen wurde auch die Gondelkonstruktion für Offshore-Anwendungen kontinuierlich verbessert. Größe und Masse der Gondel spielen bei Offshore-Turbinen eine deutlich größere Rolle, da sie in der Regel größer sind als ihre Pendants an Land. Die Turbineneinheit muss insbesondere durch die Gondeln von Offshore-Windparks bei extremen Wetterereignissen wie Zyklonen und Monsterwellen geschützt werden. Gleichzeitig können Korrosion und andere Probleme durch die hohe Luftfeuchtigkeit und den Salzgehalt der Luft entstehen.

Daher müssen Offshore-Turbinengondeln mit engeren Toleranzen gefertigt werden und bestehen typischerweise aus speziell für maritime Umgebungen geeigneten Materialien. Die Gondeln von Offshore-Windkraftanlagen gehören zu den sperrigsten Bauteilen der gesamten Anlage. Zahlreiche alternative Technologien wurden vorgeschlagen, um kompakte und leichte Offshore-Windkraftanlagengondeln zu realisieren, darunter transformatorlose Systeme, Systeme mit Mittelfrequenztransformatoren (im Bereich von wenigen kHz bis MHz), Systeme mit mehrstufigen und modularen Matrixumrichtern sowie Systeme mit supraleitenden Generatoren. Aufgrund der steigenden Anzahl von Offshore-Windprojekten wird erwartet, dass die Offshore-Windmärkte in China, den USA und Europa die Nachfrage nach Offshore-Windkraftanlagengondeln dominieren werden.

Einblick in die Turbinenkapazität

Das Segment unter 1,5 MW hat den größten Marktanteil und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 6,34 % wachsen. Gemeinden, Unternehmen, Schulen, Kliniken, Einfamilienhäuser, landwirtschaftliche Betriebe, Mobilfunktürme und diverse Anlagen werden häufig mit Windkraftanlagen unter 1,5 MW betrieben. Aufgrund ihrer geringen Kosten, des niedrigen Wartungsaufwands und ihrer Zuverlässigkeit als alternative Energieerzeuger werden kleine Windkraftanlagen mit einer Leistung von bis zu 0,1 MW traditionell für netzunabhängige Anwendungen in abgelegenen Haushalten, landwirtschaftlichen Betrieben, der Landwirtschaft und der Telekommunikation eingesetzt. Sie lassen sich schnell und ohne zusätzliche Infrastruktur auf kleinem Raum installieren.

Aufgrund steigender Energiekosten, des damit einhergehenden Bedarfs an dezentraler Stromerzeugung und der Sorgen um den Klimawandel suchen immer mehr Menschen nach alternativen Energiequellen. Dies treibt die Nachfrage nach Windkraftanlagen in diesem Markt an. Wo Solarenergie nicht praktikabel ist, können kleine Windkraftanlagen, wie beispielsweise transportable Mikro-Windkraftanlagen, eine sinnvolle Alternative zur Stromerzeugung darstellen. Die beweglichen Mini-Windkraftanlagen lassen sich schnell aufstellen und sind leicht. Bei einer Windgeschwindigkeit von 18 km/h erzeugen sie 5 Watt elektrische Leistung.

Windkraftanlagen mit einer Leistung von 1,5 MW bis 2 MW werden typischerweise für kommerzielle und industrielle Anwendungen an Land eingesetzt. Pro installiertem MW Nennleistung kosten industrielle Windkraftanlagen zwischen 1,3 und 2,2 Millionen US-Dollar. Die meisten heute installierten kommerziellen Anlagen haben eine Leistung von 2 MW und kosten laut Windustry zwischen 3 und 4 Millionen US-Dollar. Der Global Wind Energy Council (GWEC) schätzt, dass im Jahr 2020 86,9 GW an installierter Onshore-Windkraftkapazität hinzukommen werden, was einem Wachstum von 59 % gegenüber dem Vorjahr entspricht und die Gesamtleistung der installierten Onshore-Windkraftkapazität über die 700-GW-Marke treiben wird.

Nach einer Stagnation zwischen 2016 und 2018 begannen die Kapazitätserweiterungen wieder zu steigen. Die Onshore-Windenergieerzeugung bietet einen deutlichen Kostenvorteil gegenüber der Offshore-Windenergieerzeugung. Daher wird erwartet, dass die Nachfrage nach Windkraftanlagengondeln im Prognosezeitraum aufgrund der weltweit zunehmenden Installation von Onshore-Windkraftanlagen steigen wird. In Gujrat kündigte das Unternehmen Sulzon Pläne zum Bau einer 252-MW-Windkraftanlage an. Das Projekt soll bis 2022 abgeschlossen sein. Das Unternehmen wird rund 120 Windkraftanlagen des Typs S120-140m mit Hybrid-Gitterrohrturm und einer Nennleistung von jeweils rund 2 MW installieren.

Regionalanalyse

Der asiatisch-pazifische Raum ist der wichtigste Umsatzträger und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 7,2 % wachsen. China erkannte das Potenzial der Windenergietechnologie als zuverlässige Methode zur Stromversorgung abgelegener und ländlicher Gebiete bereits vor der Entwicklung der modernen Windkraftanlage (WKA) im Jahr 1891. Bis Ende 2020 wird Chinas installierte Windkraftkapazität dank Gesetzesänderungen, gezielter Forschungs- und Entwicklungsprojekte, neuer Finanzierungsmethoden und konkreter Ziele in den jüngsten Fünfjahresplänen von lediglich 4 MW im Jahr 1990 auf 281,99 GW gestiegen sein. China verfügte 2020 über die weltweit höchste installierte und neu errichtete Kapazität. Bis 2050 wird China voraussichtlich den Onshore-Windkraftsektor dominieren und mehr als 50 % aller weltweiten Installationen ausmachen. Die hohe Bevölkerungsdichte und der hohe Strombedarf des Landes dürften die Entwicklung der Windenergie weiter fördern. Mit Unterstützung der Bundes- und Provinzregierungen investieren zahlreiche internationale Unternehmen, darunter auch chinesische, in diese Branche. 

Indien gehört zu den Ländern mit den weltweit höchsten CO₂-Emissionen. Aufgrund des steigenden Stromverbrauchs, der für die Industrialisierung und das Bevölkerungswachstum notwendig ist, steht die Regierung unter Druck, auf erneuerbare Energien zu setzen, um die CO₂-Emissionen zu reduzieren. Durch die Nutzung des 7.600 Kilometer langen, unerschlossenen Offshore-Windpotenzials entlang seiner Küste versucht Indien, den Anteil erneuerbarer Energien am Energiemix zu erhöhen. In den letzten Jahren hat die Offshore-Windenergie verstärkt an Bedeutung gewonnen. Bis 2022 und 2030 hat das Ministerium für Neue und Erneuerbare Energien das Ziel von 5,0 GW bzw. 30 GW installierter Offshore-Windkraftleistung festgelegt. Da Wind eine unzuverlässige und standortabhängige Energiequelle ist, ist eine umfassende Windressourcenanalyse unerlässlich, um potenzielle Standorte zu identifizieren. Über das Nationale Institut für Windenergie (NIWE) hat die Regierung landesweit mehr als 800 Windmessstationen eingerichtet und Windpotenzialkarten für Höhen von 50, 80, 100 und 120 Metern veröffentlicht. Laut einer aktuellen Bewertung verfügt das Land über ein Brutto-Windenergiepotenzial von 302 GW in 100 Metern Höhe und 695,50 GW in 120 Metern Höhe über dem Boden.

Nordamerika

Für Nordamerika wird im Prognosezeitraum ein deutliches Wachstum erwartet. Die US-Regierung fördert die Windkraftbranche im Rahmen des Programms „America First“, das die heimische Energieerzeugung ausbauen soll. Aufgrund der ausgedehnten, zur Verpachtung verfügbaren Küstenlinie gilt der Offshore-Windenergiesektor als bedeutendes Entwicklungsfeld. Laut der American Wind Energy Association ist der anhaltende Onshore-Windboom in Texas der Hauptgrund für das beträchtliche Wachstum der installierten Windkraftkapazität. Texas verfügt über mehr als ein Viertel der gesamten Windenergiekapazität der USA. Die langjährige Basisförderung, die Produktionssteuergutschrift, der starke Wettbewerb durch Solar- und Erdgasenergie sowie erhebliche Netzengpässe an wichtigen Entwicklungsstandorten könnten den US-Windenergiemarkt künftig vor erhebliche Herausforderungen stellen. Die Regierung setzt vor allem aus Umweltgründen verstärkt auf den Ausbau der Windkraftkapazität.
Nordamerika profitiert vor allem von seinem umfangreichen Portfolio an Onshore-Windparks, was die untersuchte Branche maßgeblich beeinflusst. Doch schon bald könnte der Markt für Windkraftanlagengondeln durch die jüngsten Fortschritte im Offshore-Sektor erheblich beeinflusst werden. Die kanadische Regierung plant, die Windkraftkapazität bis 2025 auf 55 GW zu erhöhen, um 20 % des nationalen Energiebedarfs zu decken. Um dieses Ziel zu erreichen, benötigt das Land jedoch noch mehr als 42 GW zusätzliche Leistung. Dies dürfte Investitionsmöglichkeiten für Entwickler von Windkraftprojekten eröffnen.

Europa ist einer der weltweit größten Märkte für Windkraftanlagen. Die Region verfügt über eine installierte Gesamtleistung von 218,91 GW, davon 194,08 GW Onshore- und 24,84 GW Offshore-Windkraft. Weitere Fortschritte im Bereich der Windenergie werden sich voraussichtlich beschleunigen, da Europa einer der wichtigsten Standorte zur Unterstützung von Programmen für saubere Energie im Rahmen seiner Klimaneutralitätsziele ist. Darüber hinaus birgt die Region ein enormes Potenzial für Windenergie, insbesondere offshore. Bedeutende technologische Fortschritte, die die Produktionskosten von Offshore-Windparks gesenkt und sie in einigen Fällen hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit mit Onshore-Windparks gleichgestellt haben, zählen zu den Haupttreibern des Wachstums der Offshore-Windindustrie.

Der Markt für Offshore-Windkraft dürfte sich im Prognosezeitraum positiv entwickeln. Die Regierung hat Pläne veröffentlicht, bis 2030 ein Drittel des nationalen Strombedarfs aus Windenergie zu decken, was sich voraussichtlich langfristig positiv auf den Windenergiesektor auswirken wird. Allerdings sinken die Kosten für Solarenergie schneller als die für Windkraft. Solarenergie ist mittlerweile günstiger als Windenergie. Aufgrund steigender Einspeisevergütungen nach dem Auslaufen der bisherigen Regelung wird erwartet, dass die Windindustrie ihren Wettbewerbsvorteil gegenüber der Solarenergie einbüßt, was den Markt im Vereinigten Königreich im gesamten Prognosezeitraum weiter belasten könnte.

Chile ist das erste Land Südamerikas, das den vollständigen Ausstieg aus der Kohleverstromung angekündigt hat und bis 2024 1 GW Kohlekraftwerkskapazität stilllegen will. Im Rahmen des Projekts „Erneuerbare Energien für Lateinamerika und die Karibik“ (RELAC) hat sich das Land zu regionalen Klimaschutzmaßnahmen verpflichtet und strebt an, bis 2030 70 % des Energieverbrauchs aus erneuerbaren Energien zu decken. Mit durchschnittlichen Kosten von 98,62 BRL/MWh (ca. 30 USD/MWh) hat sich Windkraft in Brasilien als wettbewerbsfähigste Technologie etabliert. Diese Kosten sind deutlich niedriger als die von großen Wasserkraftprojekten. Der Verband (Abeeólica) wies zudem darauf hin, dass Brasilien unter Berücksichtigung der 186 geplanten Inbetriebnahme neuer Windparks bis zum Vorjahr voraussichtlich über eine installierte Windkraftkapazität von fast 18,8 GW verfügen wird. Laut dem 10-Jahres-Energieplan der Regierung soll die Windkraftkapazität des Landes bis 2026 auf 28,5 GW steigen.