Windkraftanlagen - zu wenig erforscht?

Forscher in den USA und China haben ermittelt: Die großen Windturbinen sind mitverantwortlich fĂŒr DĂŒrre und ErderwĂ€rmung. Doch die Politik ignoriert diese wissenschaftlichen Erkenntnisse.

Schattenwurf, Infraschall sowie Vogel-, Fledermaus- und Insektenschlag sind die bekanntesten Argumente gegen Windkraftanlagen. Kaum bekannt hingegen ist der DĂŒrre-Effekt der WindrĂ€der. Er entsteht infolge der atmosphĂ€rischen Verwirbelung durch die TurbinenblĂ€tter.

Wake-Effekt

Die Verwirbelung hinter den WindrĂ€dern selbst wird als Nachlauf oder wie im Englischen als Wake-Effekt bezeichnet. Je nach Ausbaustufe der Windenergie in einer Region oder einem Land sorgt die Rotation der Turbinen fĂŒr Niederschlagsverluste und vergleichsweise höhere Temperaturen. Dazu liefern mehrere neue Studien einschlĂ€gige Daten und Fakten, die geeignet sind, erhebliches Aufsehen zu erregen. TatsĂ€chlich aber werden sĂ€mtliche Forschungsergebnisse zum DĂŒrre-Effekt der Windenergie seit Jahren ignoriert, da der politische Wille in eine andere Richtung zielt. Unterdessen sind die metereologischen Auswirkungen der Windparks hierzulande nicht nur deutlich merk-, sondern auch messbar.

Offshore-Windturbinen quetschen Regen bringende Tiefdruckgebiete regelrecht aus, sagt die profilierte US-amerikanische Geo-Ingenieurin Cristina L. Archer. Erstmalig hat die Professorin der UniversitÀt Delaware den Wake-Effekt von Offshore-Windturbinen mit Hilfe von Computersimulationen nachgestellt und untersucht. Die Studie wurde im Juli 2018 veröffentlicht.

Obwohl die OberflÀchenbeschaffenheit von Onshore-Standorten eine andere ist und stark variiert, haben WindrÀder auf dem Festland im Prinzip dieselben meteorologischen Auswirkungen. An jedem Windfeld wird der AtmosphÀre bestÀndig Feuchtigkeit entzogen, im Sommer stÀrker als im Winter. Hinzu kommt eine nicht unerhebliche ErwÀrmung des Bodens und der AtmosphÀre. BestÀtigt hat dies zuletzt eine im April 2019 veröffentlichte Untersuchung an der niederlÀndischen UniversitÀt Wageningen, bezogen auf die WetterverhÀltnisse in den Niederlanden. Möglicherweise sorgt man sich dort im Hinblick auf erhebliche Klimafolgen aufgrund der geplanten weiteren, riesigen Offshore-Windparks in der Nordsee.

Der Luft wird Feuchtigkeit entzogen

Mit seiner installierten Windkraftleistung von 53,31 Gigawatt (Stand 2018) hat Deutschland im VerhĂ€ltnis zur LandesflĂ€che die meisten und am dichtesten platzierten Windparks weltweit. Seit 2008 (23,90 GW) hat sich dieser Wert mehr als verdoppelt. Wir hatten es in etwa innerhalb dieses Zeitrahmens mit immer lĂ€nger anhaltenden DĂŒrren im Sommerhalbjahr zu tun sowie bis jetzt mit einem auffĂ€llig verĂ€nderten Niederschlagsmuster: trotz AnkĂŒndigung oftmals ausbleibende NiederschlĂ€ge, hĂ€ufig nur Nieselregen und kurze Schauer.

Der herbeigesehnte ergiebige Landregen bleibt seit Jahren nahezu aus. Zumeist wird diese Entwicklung allein dem Klimawandel zugeschrieben. Weitere, unmittelbar menschengemachte Ursachen werden an den Schaltstellen von Politik, Wissenschaft und Medien offenbar nicht in Betracht gezogen, jedenfalls nicht öffentlich. Die Vorstellung, dass Windkraftanlagen, die Lieferanten von „grĂŒnem" Strom, die Folgen des Klimawandels insbesondere fĂŒr Deutschland erheblich verschĂ€rft haben könnten, ist insofern fĂŒr die meisten BundesbĂŒrger völlig abwegig.

Bezeichnenderweise informierte jedoch kĂŒrzlich das Anlegerportal „goldseiten.de\" Geldanleger ĂŒber den nachgewiesenen DĂŒrre-Effekt der Windkraft, indem ein einschlĂ€giger Artikel aus „Vertrauliche Nachrichten fĂŒr Politik und Wirtschaft\" verbreitet wurde. FĂŒr das Wissenschaftsportal „scinexx.de" hatten deutsche Wissenschaftler errechnet, dass die 1300 auf See und 29 200 (Stand 2018) an Land installierten Windenergieanlagen in Deutschland bereits einen zusĂ€tzlichen Temperaturanstieg von 0,27 Grad Celsius innerhalb der vergangenen fĂŒnf Jahre bewirkt haben. Grundlage der Berechnungen ist die neue Studie des kanadischen Wissenschaftlers David W. Keith. Damit werden die Windturbinen als Mitverursacher der langen DĂŒrre von 2018/19 ins Blickfeld gerĂŒckt.

Seit mehr als 15 Jahren forscht der Geo-Ingenieur und Harvard-Professor Keith ĂŒber Aspekte der Windenergie, so auch ĂŒber die damit verbundenen Folgen fĂŒr Klima und Umwelt. Wie Archer ist auch Keith Windkraft-Lobbyist. Im Dezember 2018 zog er in der Zeitschrift „Joule" in einem Beitrag mit seinem Kollegen Lee M. Miller ein bemerkenswertes Fazit hinsichtlich der Erneuerbaren Energien. Danach sind die klimatischen Auswirkungen der Windenergie pro erzeugter Energieeinheit etwa zehnmal höher zu veranschlagen als diejenigen von Photovoltaik.

ErklĂ€rung fĂŒr die DĂŒrre 2018/19

Das ist ein unerwartet großer Unterschied und lĂ€sst aufhorchen. Erstmals konnten die beiden Wissenschaftler nachweisen, dass Windturbinen die atmosphĂ€rischen Strömungen auch in großer Höhe verĂ€ndern. Dementsprechend werden die klimatischen Auswirkungen zunehmen, je mehr Anlagen installiert werden, so die Prognose.

Zudem bringen die Forscher einen zeitlichen Faktor ins Spiel. Der Temperaturanstieg durch die Windenergie erfolge sofort, wĂ€hrend die Vorteile der reduzierten Emissionen sich nur langsam steigerten: „Wenn die Perspektive die nĂ€chsten zehn Jahre ist, hat die Windenergie in mancher Hinsicht einen grĂ¶ĂŸeren Einfluss auf das Klima als der Verbrauch von Kohle oder Gas", so Keith. Erst sehr langfristig verkehre sich dies ins Gegenteil. Wenn die Energieerzeugung dekarbonisiert werden solle, mĂŒssten die Umweltfolgen der Erneuerbaren Energien berĂŒcksichtigt werden. Im Interview bat Keith die Regierungschefs in aller Welt, die BĂŒrger ihres Landes entsprechend zu informieren. Hierzulande kann davon jedoch keine Rede sein.

Standen Windparks schon seit Jahrzehnten im Verdacht, einen störenden Einfluss auf das Wettergeschehen auszuĂŒben, so wurde jĂŒngst durch die Pionierarbeit von Archer auf dem komplexen Forschungsfeld der Turbulenzforschung der Nachweis erbracht. Archer ist als Professorin auch stellvertretende Leiterin der Abteilung fĂŒr Windkraft am Center for Carbon-free Power Integration (CCPI, Zentrum fĂŒr die Integration kohlenstofffreier Energie).

Mit ihren Forschungen wolle sie helfen, Geld zu sparen und Menschenleben zu retten, sagt Archer stets, so auch bei einem 2017 gehaltenen Vortrag an der US-UniversitĂ€t Princeton ĂŒber eine Computermodellierung des Wirbelsturms „Katrina". Der Vortrag ist auf Youtube abrufbar. Sie erklĂ€rt den Wake-Effekt, der entsteht, wenn die Luftströmungen vor den WindrĂ€dern gebremst und dahinter verwirbelt werden, so dass eine lange Wirbelschleppe entsteht. Diese turbulenten NachlĂ€ufe reichen auf See teilweise ĂŒber 50 Kilometer weit. Die Leistung von Windparks auf der Leeseite vorangehender Parks wird dadurch erheblich gemindert.

Zusammen mit zwei Forscherkollegen gelang es Archer, anhand der Messdaten des Hurrikans „Harvey" virtuell nachzuvollziehen, wie ein Tropensturm der Kategorie 4 durch gestaffelte Reihen von Offshore-Windturbinen erheblich zusammenschrumpft, bevor er die KĂŒste erreicht. Das gewaltige, rotierende System wird schwĂ€cher und die mitgefĂŒhrten Niederschlagsmengen werden stark reduziert. Ende August 2017 verwĂŒstete Harvey große Gebiete in den Bundesstaaten Texas und Louisiana.

Je höher die TurbinentĂŒrme und je grĂ¶ĂŸer die Rotordurchmesser, desto stĂ€rker sei ihre niederschlagsreduzierende Wirkung, wird Archer in einem Online-Artikel des „Renewable Energy Magazine" vom 18. MĂ€rz 2019 zitiert. Anschaulich erlĂ€utert sie, auf welche Weise die Windparks den Regen aus den Tiefdruckgebieten „herausquetschen". Vor den Windturbinen entsteht Konvergenz durch Bremswirkung: „Denken Sie an den Verkehr auf einer Schnellstraße, wo jeder mit hohem Tempo unterwegs ist. Plötzlich gibt es einen Unfall, und alle werden langsamer. Damit haben Sie eine Konvergenz von Autos, die sich nach hinten fortsetzt, weil jeder langsamer fĂ€hrt. Das ist die vorgeschaltete Konvergenz von Offshore-Windparks. Im Ergebnis fĂŒhrt das zu vermehrtem Niederschlag vor Ort, da dem heranströmenden Wind kein Raum zum Ausweichen bleibt außer nach oben. So befördert diese vertikale Bewegung mehr Feuchtigkeit in die AtmosphĂ€re."

Effekt wie im Verkehrsstau

Hinter den Windturbinen entsteht Divergenz: „Divergenz ist der gegenteilige Effekt. Er verursacht eine AbwĂ€rtsbewegung, indem er trockenere Luft von oben herunterzieht und somit NiederschlĂ€ge dĂ€mpft. Wenn die Luft das Festland erreicht, ist ein großer Anteil der Feuchtigkeit herausgepresst. Wir haben eine 30-prozentige Reduzierung der NiederschlĂ€ge mit den Harvey-Simulationen erzielt."

Indirekt beinhaltet die Harvey-Studie die Empfehlung, vor der amerikanischen GolfkĂŒste großflĂ€chig Anordnungen von Offshore-Windparks zu installieren, um die Wucht zukĂŒnftiger Hurrikane abzumildern und deren gewaltige Regenmengen zu verringern. Die Ergebnisse der Studie kommen der Offshore-Windbranche der USA gelegen. Offshore ging hier erst 2016 östlich von New York der erste Windpark mit fĂŒnf Turbinen ans Netz. Das Ausbaupotenzial ist also gewaltig. Was aber könnte geschehen, wenn die Öffentlichkeit auf die nachgewiesene KlimaschĂ€dlichkeit von Windparks aufmerksam wird? ZunĂ€chst einmal dĂŒrfte der Widerstand der Anwohner vor Ort gegen den Neubau von WindrĂ€dern noch erheblich zunehmen – in Deutschland und vielen anderen LĂ€ndern ein Albtraumszenario fĂŒr die Regierungen.

Mit 210,73 Gigawatt ist China das Land mit der grĂ¶ĂŸten installierten Windenergieleistung weltweit (Stand 2018). Es folgen die USA mit 96,52 und Deutschland. Bereits vor zehn Jahren meldeten chinesische Physiker und Meteorologen Forschungsbedarf zur Windenergie an.

Schon am 12. November 2010 publizierte die „South China Morning Post" (Hongkong) einen denkwĂŒrdigen Artikel:

12 Kilometer nördlich der Huitengliang-Windfarm in Xilinhot, Innere Mongolei, beobachtete der Hirte Siqinbateer ein seltsames PhĂ€nomen auf seiner Weide, das selbst Meteorologen verwirrt. ‚Der Erdboden erwĂ€rmt sich schnell wie ein Ofen, und nicht ein Tropfen Regen fĂ€llt‘, sagte er wĂ€hrend der Regensaison. Seine Behauptung deckt sich mit den Statistiken der Regierung. Li Qinghai, Ingenieur beim Wasserstatistischen BĂŒro in Xilingol League, erklĂ€rte, die Niederschlagsdaten seines BĂŒros wĂŒrden seit 2005 einen deutlichen RĂŒckgang der jĂ€hrlichen NiederschlĂ€ge in der NĂ€he großer Windparks anzeigen, in manchen Gegenden bis zu 80 Prozent. Daher wĂŒrde er diese Problematik gern genauer erforschen, doch er fand keine UnterstĂŒtzung fĂŒr das Vorhaben. Wissenschaftler, die an Forschungen zu der Thematik beteiligt waren, seien zur Auffassung gekommen, dass Windkraft das lokale und globale Klima beeinflussen könne, heißt es weiter.

Quelle: Diese Informationen wurden durch Dagmar Jestrzemski zusammengetragen und hier veröffentlicht. Mir ist bewußt, dass die Autorin keine Quellen verlinkt hat. Dies ist darin begrĂŒndet, daß der Artikel ursprĂŒnglich fĂŒr ein Print-Medium geschrieben wurde. Die Quellenangaben der Autorin sind jedoch leicht ĂŒber eine qualifizierte Suche beispielsweise ĂŒber diese Suchmaschine verifizierbar.

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