Stefan Kämpfe
Im ersten Teil lernten wir die Merkmale, das Häufigkeitsverhalten und die möglichen Ursachen für die Häufung der Unbestimmten (XX) Wetterlagen kennen. Doch auch die massive Windenergienutzung könnte hierbei eine gewisse Rolle spielen. Sie ist quasi Täter und Opfer zugleich. Einerseits entzieht sie der Atmosphäre kinetische Energie und fördert so möglicherweise besonders in bestimmten, labilen Situationen das Tendieren der Atmosphäre zur Unbestimmtheit. Andererseits fehlt ihr dann bei diesen Lagen der Wind – ein Teufelskreis. Wer Windräder sät, wird also keinen Sturm, sondern Flaute ernten.
Teil 2: Unbestimmte (XX) Wetterlagen, Windverhalten und Windenergienutzung
Zunächst ist zu klären, ob zwischen der zunehmenden Windenergienutzung und der Häufung der XX-Lagen auch ein positiver Zusammenhang besteht. Dieser wäre, wie alle Korrelationen generell, kein Beweis, aber zumindest ein Indiz. Sachliche Argumente, wie die Windenergienutzung die Atmosphäre beeinflusst, gibt es genug; Näheres hier und hier. Seit im Jahre 1988 die ersten 137 Windenergieanlagen (WEA) in Betrieb gingen, hat sich ihre Anzahl um das mehr als Zweihundertfache erhöht; auch Größe und Leistung der einzelnen Anlage nahmen merklich zu. Der Einfachheit halber wurde hier nur die Anzahl der WEA zur Häufigkeitsentwicklung der XX-Lagen in Relation gesetzt:
Abbildung 16: Mit dem stark wachsenden Ausbau der Windenergie, hier dargestellt als 1/500 der am Jahresende vorhandenen Windenergieanlagen in Deutschland, nahm auch die Zahl der XX-Lagen tendenziell zu.
Auch hierbei zeigten sich erhebliche jahreszeitliche Unterschiede: Im Herbst war dieser positive Zusammenhang besonders eng; im Winter sehr gering, im Frühling fehlte er fast gänzlich. Auch wenn von überwiegend natürlichen Ursachen für die Häufigkeitsentwicklung der XX-Lagen auszugehen ist (siehe Teil 1), so könnte der massive Windkraftausbau trotzdem eine gewisse Rolle spielen. Alarmierender ist für die Windindustrie die in den letzten 3 Jahrzehnten abnehmende Windgeschwindigkeit in Deutschland, für welche die XX-Lagen wesentlich mitverantwortlich sind.
Abbildung 17: Tendenziell fallende Windgeschwindigkeit im Jahresmittel (Beaufort-Mittel aus 25 Norddeutschen Stationen) bei Häufigkeitszunahme der XX-Lagen. Der negative Zusammenhang zwischen beiden ist signifikant. Zur besseren Veranschaulichung in einer Grafik wurde die Häufigkeit der XX-Lagen in Indexwerte umgerechnet.
Ein Extrembeispiel für die fehlende Leistung der Windenergie lieferte jüngst der an XX-Lagen reiche März 2022 (13 Tage):
Abbildung 18: Verlauf der deutschen Stromerzeugung nach Energieträgern im März 2022. Von den benötigten 50 bis 70 GW (Last, schwarze Linie) konnten die über 30.000 Windräder oft nur lächerliche 0,3 bis 15 GW beisteuern; meist deutlich unter 10 GW (hell blau-grünliche Fläche); nur an wenigen Tagen 20 bis 30 GW. Die ausnahmsweise extrem fleißige Märzsonne stand nur für eine kurze Mittagszeit zur Verfügung; nicht aber in den laststarken Morgen- und Abendstunden; nachts sowieso gar nicht (keine Grundlastfähigkeit). Summa summarum leisteten Braun- und Steinkohle, Kernenergie und das politisch momentan sehr unbeliebte Erdgas stets 30 bis 90% der Stromproduktion! Biomasse (grün) und Wasserkraft (dunkelblau) sind praktisch nicht mehr ausbaufähig. Und zum Monatsende schwächelte dann auch die Märzensonne. Deutschland, einst ein zuverlässiger Stromexporteur, wird zunehmend von Stromimporten abhängig (weiße Flächen unter der schwarzen Lastlinie) und muss seine Überschüsse (gelbe Spitzen über der Lastlinie) meist billig verschleudern. Zur Beachtung: Es handelt sich nur um die Stromproduktion; bei der Primärenergie (Heizen, Verkehr, Industrie) schnitten die „Erneuerbaren“ noch viel, viel schlechter ab. Bildquelle energy-charts.info, ergänzt.
Näheres zur Energiewende aus meteorologischer Sicht hier. Auch in der zweiten Aprilhälfte sowie in der ersten Maidekade mangelte es an Wind; von den etwa 63 Gigawatt (GW) installierter Leistung wurden zeitweise nur 0,5 bis 1 GW geliefert, also teilweise nicht mal 1% der Nennleistung! Um sich das noch besser vorstellen zu können: Ein Auto mit ausgewiesenen 100 PS brächte bloß noch knapp 1 PS – das würde vermutlich nicht einmal reichen, mit vier normalgewichtigen Insassen eine sanfte Steigung zu bewältigen. Nun könnte man aber einwenden, dass bei XX-Lagen ja lokale Windsysteme in die Bresche springen und Windstrom liefern. Das wollen wir uns zum Abschluss einmal näher ansehen. Näheres zur Entstehung der Lokalwinde hier oder bei Wikipedia. Schon der Begriff „lokal“ verdeutlicht: Ganz Deutschland kann man damit sowieso nicht versorgen; denn auf hoher See (Off-Shore) sowie im Norddeutschen Binnen-Tiefland fehlen diese bei antizyklonalen XX-Lagen besonders ausgeprägten Windsysteme. Seewinde reichen an den Küsten sowie an großen Seen selten weiter als 10 bis 50 Kilometer landeinwärts; der Berg-Talwind hat in seiner größten Form, der Gebirgsausgleichsströmung, zwar Reichweiten von 50 bis 70, selten 100 Km, gemessen vom Gebirgskamm; er ist aber nur in mittleren Entfernungen von etwa 20 bis 40 Km optimal ausgeprägt. Bevor wir uns zwei sehr ernüchternde Beispiele des Verhaltens der Windgeschwindigkeit bei typischen XX-Lagen ansehen, werfen wir einen Blick auf die Leistungskennlinie einer Windkraftanlage (WKA). Diese liefert nämlich bei sehr schwacher Windgeschwindigkeit unterhalb von etwa 3 bis 2,5 m/s, was zirka dem Tempo eines langsamen Radlers entspricht, überhaupt keinen Strom; und die (volle) Nennleistung erreicht sie erst bei etwa 12 bis 13 m/s (ungefähr 40 Km/h, zirka die Geschwindigkeit des fließenden Stadtverkehrs). Sehr viel lässt sich an diesen Gegebenheiten auch nicht mehr optimieren.
Abbildung 19: Leistungskennlinie einer großen Windturbine. Erst ab 2,5 bis 3 m/s Windgeschwindigkeit überhaupt Stromerzeugung, welche dann bis zur Nennleistung, die bei etwa 12 bis 14 m/s erreicht wird, mit der dritten Potenz der Windgeschwindigkeit wächst („kubisches Gesetz“). Bildquelle
Am 2. Mai herrschten in ganz Deutschland schwach Luftdruckgegensätze mit meist reichlich Sonnenschein bei der Unbestimmten Wetterlage XXAAT. Die in für die Gebirgsausgleichsströmung in optimaler Entfernung liegende DWD-Station Erfurt/Weimar zeigte folgenden Tagesgang der Windgeschwindigkeit:
Abbildung 20: Stundenwerte der Windgeschwindigkeit in Erfurt/Weimar am 2. Mai 2022. Die Minima am Morgen und Abend sowie das mittägliche Maximum sind deutlich erkennbar. Aber selbst Letzteres war viel zu schwach für eine optimale Windstromproduktion. Der rote Querbalken markiert die sehr optimistisch angenommene Mindestwindgeschwindigkeit von 2,5 m/s zur Windstromerzeugung.
Die DWD-Station in Boltenhagen an der Ostsee (Westmecklenburg) unterlag am selben Tage dem Land-Seewind-System:
Abbildung 21: Stundenwerte der Windgeschwindigkeit in Boltenhagen am 2. Mai 2022. Die Minima am Morgen und Abend sowie das mittägliche Maximum sind erkennbar. Aber für einen Küstenstandort ist das ein ernüchterndes Ergebnis hinsichtlich der Windausbeute.
Auch wenn es sich dabei nicht um Windmessungen in Nabenhöhe handelt (dort sind die Windgeschwindigkeiten meist merklich höher), so zeigt doch ein Blick auf die deutsche Stromproduktion bis zum 10. Mai 2022, wie gering die Windstromausbeute deutschlandweit ausfiel.
Abbildung 22: Verlauf der deutschen Stromerzeugung nach Energieträgern vom 1. bis zum 10. Mai 2022. Darstellung wie in Abb. 18. Man achte vor allem auf die weißen Flächen unter der schwarzen Lastlinie – sie zeigen Stromimporte an. Eine lange Serie vorwiegend Unbestimmter (XX) Wetterlagen ließen die Windenergie bis zum 9. Mai regelrecht verkümmern; die vorherrschenden Lokalwinde ermöglichten oft nur kärgliche 0,5 bis 5% Windstromanteil im deutschen Strom-Mix. Bildquelle energy-charts.info, ergänzt.
Selbst bei einer Verzehnfachung (!) der Anlagenzahl, bei welcher dann auf fast jedem Quadratkilometer Deutschlands eine Anlage stehen müsste, würde Windenergie bei solchen Wetterlagen kaum die Hälfte des deutschen Strombedarfs decken – vom Primärenergiebedarf ganz zu schweigen. Und im Winter fällt das mittägliche Windmaximum bei vielen XX-Lagen fast völlig aus.
Abbildung 23: Stundenwerte der Windgeschwindigkeit in Erfurt/Weimar am 13. Februar 2021. Es war praktisch überhaupt keine Windstromproduktion möglich – zu einer Zeit, wo Energie wegen Kälte und Dunkelheit besonders nachgefragt wird. Jener Winter 2020/21 erwies sich wegen vieler zirkulationsarmer Wetterlagen als enorm windschwach; Näheres dazu hier.
Stefan Kämpfe, unabhängiger Natur- und Klimaforscher
>>Mit dem stark wachsenden Ausbau der Windenergie, hier dargestellt als 1/500 der am Jahresende vorhandenen Windenergieanlagen in Deutschland, nahm auch die Zahl der XX-Lagen tendenziell zu.<<
Das beweist aber nix, denn die sog. Wetterlagen werden global erzeugt, durch die sog. Rossby-Wellen. Wesentlich sind die Wellen mit den Zahlen bis zur 9. Stationarität erreichen je nach Jahreszeit meist die langen Wellen bis zur Zahl 4 oder zusammen die Wellen mit der Zahl 2 und 4. Wobei man wissen muß: Die Wellen wandern in der Atmosphäre von Ost nach West. Deshalb ist es ja nicht so, daß unser langfristiges Wetter nur vom Atlantik oder eben dem eurasischen Kontinentalteil verursacht wird. Wassich auf dem Pazifik abspielt bestimmt auch unser Wetter. Eben über die Lage und Stärke der Rssby-Wellen.
Und deshalb haben die extrem tier- und umweltschädlichen Windmühlen nur lokale Einflüsse.
Die „alternative Stromerzeugung“ ist eine Zufallsstromerzeugung, da nützt auch kein Ausbau des Leitungsnetzes. Man braucht herkömmliche Ersatzkraftwerke für die Zeit der Dunkelflauten. Die Medien verschweigen den Deutschen, dass der Koalitionsvertrag 30 bis 50 Erdgaskraftwerke vorsah als Übergangskraftwerke. Anscheinend geht die Koalition davon aus, dass nach einer Übergangszeit die Windräder sich auch ohne Wind drehen werden und die Erdgaskraftwerke wieder überflüssig werden. Immerhin hat die Politik das Problem eines für Deutschland untauglichen Zappelstromes erkannt. Neu ist, diese angedachten Erdgaskraftwerke sollten mit Nordstream 2-Gas aus Rußland versorgt werden, was nun wegfällt. Die grüne Politik verlangt als Reaktion auf den Gaswegfall verstärkt den Ausbau von Windrädern, Solaranlagen und Hochspannungsleitungen und wird auch noch in Wahlen belohnt, weil im Grunde ein Versagen der Medien vorliegt. Die deutschen Medien berichten wahrheitsgemäß über jeden grünen Irrsinn als Lösung von physikalisch, technischen Problemen. Leider höre ich auch nichts von anderen Parteien, sie haben in NRW die Chance vertan, auf das Stromversorgungsproblem aufmerksam zu machen und die Nichtabschaltung der Kohlekraftwerke- und AKWs zu verlangen.
„Anscheinend geht die Koalition davon aus, dass nach einer Übergangszeit die Windräder sich auch ohne Wind drehen werden“
Hallo Herr Kowatsch,
bei dem vielen Wind, den unsere Polit-Nasen machen, müsste eigentlich ständig eine Orkanwarnung ausgegeben werden. Aber Spaß beiseite – so richtig ungemütlich für uns alle wird das ab Herbst werden, wenn die Dunkelflauten zurückkehren und es allerorten an bezahlbarer Heizenergie mangelt. Und was die Wahlen in NRW betrifft – man schaue sich mal die geringe Wahlbeteiligung von deutlich unter 60% an: Die weitaus größte Partei ist die der Nichtwähler – eine schallende Ohrfeige für unsere Scheindemokratie; die Menschen haben einfach die Nase voll; zumal keine der zur Wahl stehenden Parteien eine wirklich volksnahe Politik anbietet.
Hallo Herr Kämpfe
Unglaublich unsere Politiker, ich schreibe täglich im Schnitt etliche MdLs oder MdBs an. Begonnen habe ich gleich im Februar nach dem Stopp von Nordstream 2. Damals hatten Politiker und Medien noch nicht erkannt, dass bei einem freiwilligen Erdgasverzicht auch zugleich die Stromversorgung zusammenbrechen würde und ohne Strom funktioniert kein elektrisches Gerät und keine industriellen Fertigungsanlagen. Alle Räder stehen still. (Gas-)Ergänzungskraftwerke sind die Voraussetzung für eine Zusatzversorung mit alternative Energien. Die Medien, insbesondere ARD und ZDF hatten damals noch suggeriert, dass man auf russisches Gas verzichten könne, man müsse halt ein bißchen frieren und laut ihren eigenen dümmlichen Umfragen behauptet, die Bevölkerungsmehrheit würde aus Solidarität für die Ukraine ein vorübergehendes Frieren in Kauf nehmen. Unglaublich, welche Dummköpfe in Deutschland unterwegs sind und der Bevölkerung alles mögliche einreden. Nun haben einige dazugelernt: In den BaWü-Tageszeitungen wird heute berichtet, dass die BaWü-CDU den schnellen Ausbau von Gasergänzungskraftwerken im Ländle forcieren will, damit die alternative Erzeugung überhaupt eine Chance hat. Die Gasergänzungskraftwerke atürlich als Brückentechnologie, wird eigens von der CDU betont. Kein Redakteur wird sich an dem Wort „Brückentechnologie“ stören und nachfrage: Brücke wohin? Ergänzungskraftwerke sind ein Dauermuss.
Zitat: „Man braucht herkömmliche Ersatzkraftwerke für die Zeit der Dunkelflauten. “
Das sehe ich auch so. Wir werden auch in vielen Jahrzehnten etwa 5% unseres Stroms mit herkömmlichen Kraftwerken (mehrheitlich Gas) produzieren.
95% des Stroms wird direkt aus Erneuerbaren Energien kommen.
Silke Kosch
Frau Kosch, Sie offenbaren mit dieser Haltung eine zutiefst unmenschliche Haltung! Die dunkelhäutigen Kinder im Kongo und anderswo, die teils mit bloßen Händen und unter unwürdigsten Umständen die hoch giftigen Rohstoffe für Ihre ach so geliebten „Erneuerbaren“ aus der Erde wühlen müssen, und die dabei reihenweise an Vergiftung, Unterernährung und Minen-Unglücken sterben – das Schicksal und das Leben dieser Kinder ist Ihnen offenbar völlig egal! Ach so, es sind ja dunkelhäutige Kinder. Ich bin in meinen ehrenamtlichen Tätigkeiten viel mit Kindern zusammen, auch dunkelhäutigen. Mehr will ich jetzt nicht sagen, sonst sperrt mich Admin wegen Unsachlichkeit.
Herr Habeck hat im TV-Interview gesagt, dass 1 Gigawatt Windstrom 1 Kernkraftwerk bedeutet. Warum verbreiten Sie hier eigentlich immer noch die Mär von den Backup-Kraftwerken, wenn der oberste Energieminister eine solch einfache Lösung bereit hält?
Die Grüne Partei wird irgendwann beschließen, dass sich Windräder auch ohne Wind drehen müssen und die Sonne auch nachts scheinen muss. Ab diesem Tag werden Backup-Kraftwerke überflüssig sein, aus dieser Überzeugung heraus entstand der Begriff „Brückentechnologie“. Alles logisch in einer Traumwelt. Schlimmer sind die Medien: Die Redakteure berichten dann wahrheitsgemäß, weil sie selbst dran glauben. Die physikalisch/technische Realität ist eine andere: Industriefirmen bauen derzeit ihre eigenen Backup-Kraftwerke, um sich vor den Dunkelflauten zu schützen. Mehr noch: unsere große Papierfabrik in Aalen braucht eine absolute Frequenzstabiltiät, damit sich die Walzen und Räder stets gleich schnell drehen.
>>Mehr noch: unsere große Papierfabrik in Aalen braucht eine absolute Frequenzstabiltiät, damit sich die Walzen und Räder stets gleich schnell drehen.<<
Huch! Sowas macht man doch mit Gleichstrom und angeschlossenen Akkus. Oder warum haben unsere PKW Gleichstromgeneratoren?
>>Warum verbreiten Sie hier eigentlich immer noch die Mär von den Backup-Kraftwerken, wenn der oberste Energieminister eine solch einfache Lösung bereit hält?<<
Ich erkläre Ihnen das, wenn Sie mir erklären weshalb die Menschen hinter Stalin, Hitler, Ulbricht und Honecker hergelaufen sind.