Hoeveel CO2 kost al dat staal van een windmolen eigenlijk?

In discussies over windenergie komt regelmatig de vraag naar voren hoeveel CO2 er wel niet uitgestoten wordt bij de productie van windmolens. Vandaag verwees Europarlementariër Annie Schreijer-Pierik (CDA) in het radioprogramma Spijkers met Koppen naar de staalproductie die nodig is voor windmolens.  Ze stelde dat we daarom moeten investeren in andere duurzame bronnen zoals zonne-energie.

Er is inderdaad flink wat staal nodig voor een moderne windturbine, dus hoog tijd om eens op een rij te zetten hoeveel CO2 er vrijkomt bij de productie van zo’n windturbine. En hoe die CO2-uitstoot zich verhoudt tot zonnepanelen of een kolencentrale.

In een 3 MW windturbine op land zit ruim 300 ton staal en ijzer. Daarnaast zit er ruim 8 ton aan andere metalen in. Voor de fundering is ook nog eens 900 ton beton nodig. Zie de infographic van het Internationale Energieagentschap IEA hieronder. De cijfers komen uit een rapport over een windpark met Vestas windturbines. Voor andere windturbines zijn de cijfers vergelijkbaar.

Als alle materialen, de bouw en installatie, het onderhoud en de ontmanteling van een windpark van 100 MW (33 windturbines van 3 MW) worden meegenomen (zie het schema hieronder), dan is de totale CO2-uitstoot 50.000 ton. Dat is de totale CO2-uitstoot over een levensduur van 20 jaar.

Dat lijkt een flinke hoeveelheid, maar laten we het eens vergelijken met de CO2-uitstoot van stroom uit een kolencentrale. We maken het ons even gemakkelijk en kijken alleen naar de directe CO2-uitstoot door het verbranden van kolen (voor overzicht van volledige analyses van kolenstroom zie hier). Voor elke kilowattuur (kWh) uit een kolencentrale zijn kolen nodig. Dat leidt bij een moderne kolencentrale per kWh tot een CO2-uitstoot van ongeveer 750 gram.

Het windpark van 100 MW uit de hierboven genoemde studie produceert in 20 jaar tijd 7,5 miljard kWh elektriciteit. Bij de productie van dezelfde hoeveelheid elektriciteit stoot een moderne kolencentrale 5.625.000 ton CO2 uit (7,5 miljard kWh x 750 gram/kWh). Hierboven zagen we dat de CO2-uitstoot van het windpark over de hele levensduur 50.000 ton was. De totale CO2-uitstoot van de kolencentrale is dus voor dezelfde hoeveelheid elektriciteitsproductie circa 100 keer zo hoog als uit het windpark.

De CO2-uitstoot van het windpark uit de genoemde studie is over de hele levenscyclus 7 gram per kWh. De directe CO2-uitstoot van een kolencentrale is 750 gram per kWh. Als u liever van de staalindustrie hoort wat de CO2-uitstoot over de levensduur van een windturbine is, kijk dan hier.

Er is een hele tak van wetenschap die zich bezig houdt met het berekenen van de milieubelasting van producten, de zogenaamde levenscyclusanalyse. Daarbij wordt de milieubelasting van elke stap nauwkeurig in kaart gebracht. Hieronder een overzicht dat het IPCC maakte van tientallen studies naar de uitstoot van broeikasgassen over de hele levenscyclus van verschillende elektriciteitsbronnen. De studies die IPCC heeft meegenomen maken zich er niet makkelijk vanaf zoals ik hierboven deed voor de kolencentrale (door alleen de CO2-uitstoot bij het verbranden van de kolen mee te nemen). Voor elke energiebron is nauwgezet het gebruik van alle materialen voor alle stappen meegenomen: vanaf de winning van de ruwe grondstoffen tot en met het opruimen van de installaties aan het einde van hun levensduur.

Het overzicht laat zien dat de uitstoot van broeikasgassen van windenergie een van de laagste is van alle elektriciteitsbronnen. De uitstoot van zonne-energie is iets hoger, maar beide zijn vele malen lager dan van fossiele bronnen zoals kolen of gas (de grafiek laat overigens ook zien dat de CO2-uitstoot van kernenergie ook veel lager is dan van fossiele bronnen).

Er is kortom voor een windturbine weliswaar een flinke hoeveelheid staal nodig, maar dat valt in het niet bij de hoeveelheid brandstof die een fossiele centrale nodig heeft.

Hieronder een vergelijking van de CO2-uitstoot over de hele levensduur per kilowattuur elektriciteit uit windenergie (~10 gram CO2/kWh) en uit kolen (~1000 gram CO2/kWh). Afkomstig uit een samenvattend overzicht van het Amerikaanse onderzoeksinstituut NREL.

Als u eigenlijk wilde weten wat de kosten van windenergie zijn vergeleken met andere bronnen van duurzame energie, lees dan deze blog.