Windkraftanlagen als Wärmetreiber für das Klima
Vor einem halben Jahr haben die beiden Harvard Ingenieure (keine Geisteswissenschaftler!) Lee M. Miller und David W. Koch eine Studie veröffentlicht, in der sie der Frage nachgehen, was passieren würde, wenn die Stromversorgung der USA komplett auf Windenergie umgestellt wird. Das Problem hinter ihrer Fragestellung besteht darin, dass Windkraftanlagen Energie aus der Umgebungsluft ziehen, sich dadurch die Windgeschwindigkeit dauerhaft verringert und eine verstärkte Erwärmung der Luft eintritt.
Wie viel das sein kann beschreibt eine der Windkraft eher zugeneigte Internetseite, wonach es bis zu 40% der Energie sind, die ein Windrad der Umgebungsluft entziehen kann. Bei Windparks mit mehreren Anlagen liegt der Wert pro Generator mit 26% deutlich darunter, da sich die einzelnen Generatoren einander gegenseitig den Wind abschneiden. Insgesamt jedoch muss man bei Parks davon ausgehen, dass bei starkem Westwind an dessen östlichen Ende nur noch ein laues Lüftchen ankommt. Die Konsequenz daraus besteht darin, dass sich die Luft und damit indirekt der Boden bei Sonneneinstrahlung stärker erwärmen kann.
Laut der Studie, für die insgesamt 28 Windparks untersucht wurden, hätte aufgrund dieses Zusammenhangs eine Komplettversorgung der USA mit Windstrom zur Folge, dass sich die Durchschnittstemperatur des Landes um 0,24°C erhöhen würde.
Die beiden Ingenieure kommen zum Schluss, dass der aufgrund der Windstille eintretende Erwärmungseffekt die gemeinhin angenommene klimatische Vorteilhaftigkeit der Dekarbonisierung um ein ganzes Jahrhundert zunichte machen würde. Erst im Hinblick auf einen sehr langen Zeitraum jenseits der Jahrhundertgrenze hätten Windkraftanlagen eine positive Wirkung hinsichtlich einer gezielten Verhinderung der menschengemachten klimatischen Erwärmung.
Die Prognose für die USA auf Deutschland übertragen
Will man die Zahlen auf Deutschland übertragen, dann muss man die Unterschiede in der Landesfläche und des Stromverbrauchs berücksichtigen, da sich ersteres sich auf die Dichte der Windkraftanlagen auswirkt und letzteres auf die benötigte Gesamtzahl.
Die USA sind in etwa 27 Mal so groß wie das Bundesgebiet, während das Land ungefährvier Mal so viel Strom als Deutschland verbraucht. Würde Deutschland seinen gesamten Stromverbrauch mit Windenergie decken, dann müssten pro Fläche durchschnittlich 6,75 mal so viele Anlagen aufgebaut werden. Selbst unter Abzug des weitgehend unbewohnten Alaska und der nur dünn besiedelten Bundesstaaten des Mittleren Westens bliebe noch immer in etwa der Faktor 5 bestehen.
Im Umkehrschluss würde der für die USA prognostizierte Erwärmungseffekt von 0,24°C in Deutschland bereits dann eintreten, wenn ein Fünftel des Strombedarfs aus Windkraftanlagen gewonnen wird.
Glaubt man den Angaben bei Strom-Report, dann ist das heute schon fast der Fall, da die Windenergie unter Abzug des Offshoreanteils für über 17,5% der Stromerzeugung in Deutschland verantwortlich ist. Als erstaunliches Fazit ergibt sich daraus, dass ein Großteil der Temperatursteigerungen in Deutschland in den letzten Jahren auf den Ausbau des Windenergiesektors zurückgeführt werden können.
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| Schwarz&rot: Temperaturzeitreihe für DE; Blau: der Anteil an Windstrom in DE |
Als Fazit lässt sich zweierlei feststellen. Erstens, die aktuellen Steigerungen der Durchschnittstemperaturen in Deutschland sind tatsächlich menschengemacht, allerdings nicht aufgrund des CO2, sondern wegen des rapiden Ausbaus der Windenergie.
Zweitens ist die bei Sciencefiles vorgetragene Hypothese, wonach Windkraftanlagen für die Austrocknung der Böden verantwortlich seien, sehr wahrscheinlich nicht nur korrekt, sondern es handelt sich dabei um einen überaus relevanten Sachverhalt.
Falls sich die gemachten Beobachtungen der beiden Harvard Ingenieure erhärten sollten, dann müsste es aufgrund des nun nachgewiesenen starken Einflusses von Windkraftanlagen auf die Erwärmung und damit letztlich die Trockenheit der Böden zu einem kompletten Ende der Windstromerzeugung an Land kommen.
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So ist es, aus diesem Grunde sind auch die fast alle Wetterstationen in der freien Landschaft nicht wärmeinselfrei, sie erfahren vor allem im Sommer eine Zusatzerwärmung. Die städtischen Stationen sind weiterhin wärmer ( UHI-effekt), aber die Schere des WI-effektes geht nicht mehr weiter auseinander.
Die Sache mit der Arbeit im Energetischen Sinne.
1 Kubikmeter Luft wiegt rd 1.2Kg. Wenn sich dieser Kubikmeter mit 10m/s bewegt, dann gilt M*V²/2 = Arbeit in Joule. 3.6MJ = 1Kw/h
Nur wenn die Bewegungsgeschwindigkeit abnimmt kann man diesen Teil als Arbeit in Strom wandeln. Alle anderen Annahmen sind UNSINN.
Hallo, Vladimir Kalugin, haben sie jetzt mehr Vertrauen in die Wind&Sonnenenergienanpreisern wenn sie doch die Kern-Kohle Energie anprangern, für ihre Nachlässigkeit mit den Folgen? Warum lernen die Ökolgisten nichts davon und tun exakt dasselbe! Wie gesagt fallen immense Quantitäten von Material an das dann auch recycled werden muss und das viel früher. Das ist auch noch nicht vollständig gelöst. Propeller u.s.w. Zudem sind diese Anlagen im ganzen Land verstreut uns so schwieriger zu Überwachen , speziell die Photovoltaikpaneelen, als herkömmliche Kraftwerke, die auf wenig Platz und Material viel Energie liefern und das noch kontinuierlich. Grüsse
Stammt der Artikel vom 1. April?
Die im Beitrag gezeigte Grafik über die Zunahme der Temperatur in Deutschland hat in Wahrheit eine ganz andere Ursache. In den vergangenen 30 Jahren ist mit fortschreitender Zeit eine immer stärkere Gewichtung von Meßtemperaturdaten aus wärmeren Gegenden (Städte, Siedlungen) gegenüber ländlichen Gegenden erfolgt. Da es in den Städten und Siedlungen generell 2 bis 4 Grad wärmer ist, weil die Bebauung sich tagsüber stärker aufheizt und nachts diese Wärme länger speichert, wird mit dieser Manipulationsart eine Temperaturzunahme über die Zeit vorgetäuscht. Und genau das ist geschehen mit den Temperaturmessdaten in Deutschland. Überlagert man die Deutschlandkarten mit den eingetragenen offiziellen Temperaturmessstationen aus den Jahren 1989 und 2018 und schauen uns die Veränderungen der Messwerterfassung an, so sehen wir, dass in den letzten 30 Jahren eine Menge Messstationen aus den kühlen Standorten verschwunden oder in die wärmeren Zonen verschoben wurden, und zwar in die Nähe von Siedlungen, wo es natürlich wärmer ist als in der unberührten Natur. So ist eine Zunahme der mittleren Temperatur in Deutschland über der Zeitachse erzeugt bzw. manipuliert worden. „Dennoch ist es in vielen Regionen wärmer geworden, aber auch nur, weil unsere Straßen und Städte gewachsen sind, und wir alles zubetonieren. Der Asphalt glüht im Sommer … Die Wärme kommt aus den Städten, nicht vom CO2.“ (https://www.youtube.com/watch?v=ZYXrGlYAZOg&feature=share , „Tricksen, Täuschen, Fabulieren – Der Klimaschwindel / Neu!“, am 13.07.2019 veröffentlicht)
Wasser -und Windmühlen können so nicht verglichen werden.Wasser läßt sich nicht komprimieren und der Wind ist nicht in einer Röhre.Wie überall macht die Dosis das Ergebnis.Ab wie viel Windräder gibt es einen deutlich
meßbaren Bereich?Jeder Eingriff in die Natur hinterlässt
Spuren. 30000 Windräder reichen nicht so das 300000 aufgestellt werden müssen.Und dann ?Wer will dann sagen,das das keinen groben Einfluß hat?
Ich wohne in einer Gegend die leider von Jahr zu Jahr immer mehr mit Windrädern zugepflastert wird und wir leiden von Jahr zu Jahr unter der Dürre. Ein Zusammenhang ist daher durchaus nachvollziehbar.
Bitte hier unter vollem Klarnamen posten, siehe Regeln.
Wanda so ein Quatsch den Sie da erzählen.
Welche Gegend meinen Sie ?
Welche Jahre meinen Sie ?
Dann kann man wenigsten mal nachschauen ob die Regenmengen sich verändert haben und haben sich die Regenmengen zu anderen Gegenden ohne Windkraftanlagen verändert.
Und wenn es in einer Gegend mehr Geburten gibt und gleichzeitig die Anzahl der Störche steigt, glauben Sie auch an einen ursächlichen Zusammenhang!?
Ja, Hallo, auch ich nochmal
Hier wurde vom Energieerhaltungssatz gesprochen ! Ja und der ist unbestritten richtig ! Deshalb können Windkraftanlagen auch keine neue Energie zaubern, sondern entnehmen diese aus einem sich eingestellten Gleichgewichtszustand.
Diese Entnahme bedeutet, das mit Veränderungen nach der Entnahme zu rechnen ist.
Hallo,
anscheinend ist hier niemand der mir auf mein Gedankenspiel antworten kann.
Wird der Wind nun gebremst oder nicht? Ich denke NEIN, nicht wirklich durch die Windraderflügel. ( nur am Rande: ich bin kein Freund der Windkraft! oder der erneuerbaren(kotzrülps)Energien.
Da es sich hier nicht um ein geschlossenens System handelt, muss am Ende der
Druckausgleich zwischen Hoch und Tief stattfinden und hier geht die größte Kraft (Sogwirkung) vom Tief aus, wie bei einem Flügel, 1/3 wird der Flügel gehoben und 2/3 nach oben gezogen! Ein Flugzeug wird sozusagen durch den Unterdruck auf der Oberseite des Flügels zu 2/3 nach oben gezogen.
Je größer die Druckunterschiede mit abnehmender Entfernung zwischen den Druckstufen sind, je heftiger weht der Wind! Ob da ein Windrad steht oder nicht…Pustekuchen…egal nicht entscheidend. Am Ende wird sich die Luftmasse versuchen auszugleichen. Und was hier noch gar nicht erwähnt wurde, mit der Höhe nimmt der Wind zu und ändert seine Richtung. Er wird also auch auf ganz natürlichem Wege bodennah gebremst… doch am Ende muss die Luft zum Tief kommen, egal wie. Bisher hat sie das noch immer geschaft.
schönen Abend noch…
Hallo Michael,
Ganz so einfach ist es nicht. Klar muß die Luft sozusagen zum Tief.
Doch warum bilden sich Druckunterschiede in unserer Atmosphäre überhaupt so aus, wie sie sich ausbilden?
Es gibt eine relativ einfache, übersichtliche Kraft, die Corioliskraft und die Enegie der Sonne, welche auf vielfälltigste Weise wirkt.
An erster Stelle steht die Erwärmung, welche auf molekularer Ebene eigentlich auch eine kinetische Energie ist. Temperatur ist nicht´s anderes als die Bewegungsenergie der Moleküle in Verbindung mit ihrer Dichte.
Wettersysteme dienen also zum überregionalen Energietransport und deren Vermischung. Ein Tiefdruckgebiet lebt vom Energieeintrag und „verbraucht“ sie sozusagen. Bodennah wird Energie aufgenommen und so verstärken sie sich wenn das bodennahe energetische Potential hoch ist und das in der 850 hpa Ebene entsprechend niedrig. Es lebt von deren Unterschiede und so wie wir bei uns beobachten können ist das im Herbst und Frühjahr am größten. Wasserflächen haben wegen ihrer Energiedichte bzw. des Energievolumens den größten Einfluß. So sorgt ein warmer Nordatlantik für reges Wettergescheehen (positive NAO) und ein kühler Norsatlantik für oft eine negative NAO, wie auch in den letzten Monaten zu beobachten war.
Gebirge sind dafür bekannt die bodennahe Zuströmung der Energie zu stören und ja, jede auch flache Landmasse tut dies und so schwächen sich die Herbsstürme ab erreichen des Ufer´s massiv ab.
Und jetzt sollen massive Energieentnahmen keinen Einfluß auf die Bodennahen Strömungen haben welche die Tiefdrucksysteme „füttern“? Zwar sind die par tausend Megawatt Energieentnahme in der deutschen Bucht ein Pfurz im Verhältnis der Energiemenge, welche auf die Küste zuströmt, doch auch ein Pfurz kann mehr als nur stinken.
Mit freundlichem Gruß!
Christian Möser
Zimmerer
Mein Nachbar hat mit seinem (einem) Auto über ein Jahr lang das VerkehrsAufkommen auf seiner täglichen, längeren Strecke derart „beeinflusst“, dass er zuletzt, statt anfänglich 45 Minuten, jetzt 60 Minuten brauchte – habe ich ihm so spontan „erklärt“ und als ich verstanden hatte, was ICH gesagt hatte, haben wir beide gelacht 😉
Auch wenn das mit dem Unterdruck als Kraft überall zu finden ist, ein Flügel wird nicht vom Unterdruck „gezogen“. Durch den Unterdruck vermindert sich nur die auf die Unterseite oder Rückseite wirkende Kraft. Wenn man ein leeres Glas mit dem Mund ansaugt, hält nicht der Unterdruck das Glas, sondern der außen wirkende Druck. Man stelle sich vor, man könnte mit dem angesaugten Glas unbeschadet in ein Vakuum gehen, dann würde das Glas trotz des Ansaugens abfallen.
Weiter ist Wind nichts anderes als bewegte Luftmasse. Für jedes Molekül gilt für dessen kinetische Energie nach der Bernoulli-Formel E = 1/2 m * v².
Wenn ein Windrad über den angekoppelten Generator Strom generiert, muss es zwangsläufig der Luft kinetische Energie entziehen und diese mit allen Wirkungsgradverlusten in elektrische Energie umsetzen. Wirkungsgradverluste finden sich letztlich immer im Zustand Wärme wieder, auch diese Verluste werden aus der kinetischen Energie der als Wind bezeichneten bewegten Moleküle gedeckt.
Fazit: 27.000 Windräder in Deutschland müssen zwangsläufig einen ökologisch relevanten Fußabdruck hinterlassen. Wir bekommen einfach nichts geschenkt. Auch wenn der Wind gerade im „Irgendwo“ ist, wo er ja bekanntlich immer weht. Der gesamte energetische Eingriff in das Ökosystem ist jedenfalls zusätzlich um die Verluste höher als die mit den 27.000 Windrädern erzeugte elektrische Energie.
So gesehen bringen Kohlekraftwerke und Windkraftwerke zwangsläufig vergleichbare Eingriffe in die Natur oder in das Ökosystem mit sich.
Eine sehr interessante Seite zur „Flugtheorie“: http://www.flugtheorie.de/AUFTRIEB.HTM
so ist das, man kann nicht 130Mrd/kw/h Strom „ernten“ ohne damit gewaltige Änderungen bei der Verteilung eingestrahlter Wärme und Wolken zu verursachen. Die Folge: Hitzesommer in häufiger Reihenfolge.
Hallo zusammen,
also, vielleicht sollte man mal etwas Physik bemühen:
1) Luft ist eine Gasmischung. Die Temperatur der Luft ergibt sich aus der Geschwindigkeit der in *alle Richtungen* mit hoher Geschwindigkeit fliegenden Moleküle der Luft. Je höher die mittlere Geschwindigkeit der Moleküle um so heißer ist die Luft. Die Moleküle haben eine kinetische Energie.
2) Ein Windrad entnimmt der Luft Energie. Moleküle in bewegter Luft haben eine Vorzugsrichtung. Sie treffen in einem beliebigen Winkel auf die feste Fläche des Flügels. Allerdings nicht alle, da 50% der Moleküle trotz Wind vom Windrad weg fliegen und nicht aufprallen. Daraus ergibt sich, dass **maximal 50%** der Energie der **strömenden** Luft auf den Windflügel übertragen werden. Mehr ist nicht möglich. Dieser theoretische Wert wird bei weiten nicht erreicht. Lässt sich mit einem Physik-Lehrbuch recht einfach einmal ausrechnen.
3) 50% der Moleküle der bewegten Luft werden beim Stoß auf den Flügel unterschiedlich stark abgebremst. Die Luft hinter einem Windrad enthält weniger kinetische Energie. Sie ist damit **kälter** als vor dem Windrad. Dies kann man übrigens schön bei Windrädern auf See sehen. Bei der hohen Luftfeuchtigkeit über dem Wasser bildet sich in der kälteren Strömung hinter den Rädern regelrechte Kondensstreifen aus Nebel. Die typische Abkühlung ist so um die 2°-3°C.
4) Diese „Hinterluft“ vermischt sich relativ rasch durch **Reibung** mit der „restlichen“ Luft. Bei genügend großen Windparks mit dicht stehen Rädern ist es durchaus möglich, das am Ende insgesamt eine kältere Strömung entsteht, die eine gewissen Reichweite hat (500 bis 1000 Meter).
Fazit: Windräder kühlen die Luft ein wenig ab. Messwerte, die eine höhere Bodentemperatur in/um Windparks ausweisen, sind wahrscheinlich besser durch Bodenversiegelung über Arbeits- und Verkehrsflächen und durch die Wärmespeicherung der riesigen Fundamente zu erklären. Bei Industrieanlagen – was ja Windparks nun mal sind – eine ganz normale Erscheinung.
Übrigens: Ja wärmer die Luft ist, umso geringer ist ihre Dichte. Das bedeutet, dass zwar schnellere Moleküle auf einen Windflügel treffen aber auch weniger. Wie der Saldo ist, weiß ich nicht. Ich glaube aber, dass WKA in kälteren Gebieten etwas effizienter arbeiten als solche in wärmeren Zonen.
Ach noch etwa: Das weniger Wind Mensch und Tier weniger kühlt, ist eine bekannte Tatsache. Das entsteht durch die vom Wind weg getriebene „stehende“ Luft direkt über der Haut und dadurch verursachte zusätzliche Verdunstungskälte. Stichwort „Schweiß“. Und natürlich durch Konvektion.
ein guter Beitrag
Hallo Uwe,
Das kann man leider so nicht alles stehen lassen denn irgendwie verstehst Du die Physik die du bemühst nicht richtig.
Zu 1: prinzipiell auf molekularer Ebene richtig doch nutzen Windräder das für ein statisches System geltende nicht. Das macht die Wärmepumpe, welche, jenachdem wie man es betrachtet, die Moltahl pro Volumen erhöht oder das Volumen pro mol verringert, also die kinetische Energie komprimiert.
Zu 2: das Windrad nutzt die bewegte Luftmasse in der je nach Geschwindigkeit eben nicht 50% der Moleküle abhauen. Das geht bei Windstille!
Zu 3: es wird abstrakt. Also wenn sie gebremst werden würden, könnten sie das Material des Flügels durchdringen
Summa Summarum:dein Denkansatz ist vollkommen falsch. Ich empfehle.mal die Hauptsätze der Thermodynamik im Verbindung Gase bei YouTube einzugeben. Da gibt’s ganze Vorlesungen.
Mit freundlichen Grüßen!
Christian Möser
Zimmerer
ein Wort UNSINN lieber Herr Möser.
Kaum dass Er auf einen Baum geklettert und glaubt dass Er ein Vogel wär, so irrt sich der. Wilhelm Busch
zu 1)
den meteorologischen Begriff *Wind* mit Gaszuständen erklären zu wollen, geht in die Irre.
zu 2)
„Daraus ergibt sich, dass **maximal 50%** der Energie der **strömenden** Luft auf den Windflügel übertragen werden. Mehr ist nicht möglich.“
Albert Betz meinte bereits 1919, es seien 16/27, also knappe 60%. *Gesetz von Betz*. Eine Extremwertaufgabe, elegant gelöst, wie ich meine.
3) Es wird den Luftmolekülen keine Wärme entzogen, sondern, siehe Betz, der Luftströmung ein Teil ihrer Energie indem die Strömung der Luftmasse gebremst wird.
Die durchaus evtl. zu sehenden *Kondensstreifen* entstehen durch Randwirbeleffekte an den Flügelspitzen, die man auch bei Flugzeugtragflächen kennt.
Lieber Vladimir Kalugin, dann hätten die heutigen Ingenieuren etwas dazu lernen können. Mal sehen wie lange die Kernkraft- und Kohlekraftweke in Betrieb bleiben. Die hätten auch schon Windmühlen zu jener Zeit bauen können, ist doch einfacher und billiger aber es hätte sicher nicht die gleiche Industrielle Entwicklung gegeben. Und das wollen die doch mit 30% Energie sparen und 0 co2.Desindustralsieren. In den USA stehen nun zig Windmühlenskelette in der Landschaft herum und Rosten dahin, wärend die andern Kraftwerke die viel älter sind immer noch im Betrieb sind.
und in dem täglichen Wetterbericht heißt es immer öfters, dass es zu Starkregen kommt, weil die Regenwolken nicht weiterziehen, weil zu wenig Wind.
Das ist doch so das die Windkraftanlagen die im Wind gespeicherte Energie zu ca. 1/3 in Strom umwandeln.
Also entnehmen die Weinkraftanlagen der Luftschicht der Atmosphäre Energie und führen dies über Leitungen ab.
Da kann das ja gar nicht sein das die Windkraftanlagen zu einer Erwärmung die Luftschicht beitragen, so zumindest sagen das die Energieerhaltungsgesetze, Eergie kann man nur Umwandeln mehr nicht.
Windenergie wird am ende immer Wärme egal ob ein Baum ein Haus ein Berg oder ein Windrad den Luftstrom abbremst, wobei beim Windrad ja 1/3 der Energie im Strom gewandelt wird.
Hallo Vladimir Kalugin Bitte hier nur unter vollem Klarnamen (in lateinischer Schrift!!!) posten, siehe Regeln. Witzbold!
Vladimir Kalugin
Falsch=Weinkraftanlagen
Windkraftanlagen
Und wo bleiben die 2/3?
Hallo Carsten Thumulla,
die Restlichen 2/3 der im Wind enthaltenen Energie verbleiben auch weiterhin in der Luft, Luftströmung.
Ist ja nicht so wie beim Kohlekraftwerk das ~1/3 der Kohleenergie als Strom zur Verfügung steht und ~2/3 der Kohleenergie zusätzlich in die Umwelt abgegeben werden.
Ihr Kommentar beruht auf einem Denkfehler. Nicht die Dissipation der kinetischen Energie ist entscheidend, sondern die Reduzierung der Windgeschwindigkeit in Nabenboehe infolge des Entzuges von kinetischer Energie des Windfeldes zur Stromerzeugung. Das bedeutet, dass sich die Windscherung reduziert, weswegen sich Fluesse von sensibler und latenter Waerme veraendern, die bei der Energiefluss-Bilanzierung an der Grenzflaeche Erde-Atmosphaere eine wichtige Rolle spielen.
Acuh die Wolkenbildung ueber und im Leebereich von Windkraftanlagen wird beeinflusst. Die damit verbundenen Strahlungseffekte tragen auch zur Aenderung der Energiefluss-Bilanz an der Grenzflaeche Erde-Atmosphaere bei.
Und da seit Jahrzehnten in vielen Regionen in der Welt eine Abnahme der Windgeschwindigkeit in Oberflaechennaehe beobachtet wird, mittlerweile als „terrestrial stilling“ bezeichnet, wird dieser Effekt durch Windkraftanlagen noch verstaerkt.
Guten Tag Herr Kalugin,
ich glaube, Sie verwechseln da etwas. Ich den Beitrag wie folgt verstanden:
Der Wind wird zum abgebremst und dadurch wird die Luft am Boden nicht weiter transportiert. Durch Sonneneinstrahlung wärmt sich der Erdboden auf und damit auch die Luft über dem Boden. Wird diese Luft nicht bewegt dann erwärmt sie sich weiter.
Dazu kommt m.E. noch:
Zusätzlich geben Windanlagen Wärmestrahlung ab durch Wirkungsgradverluste. Die Weiterleitung der Elektroenergie hat auch Verluste, wenn auch geringe. Letztendlich wird aus Windenergie über Umwege vollständig Wärmeenergie am Boden. Egal ob man das zwischenspeichert (z.B. Wasserstoff, Akku oder ähnliches). Und diese Wärme (aus den Wohnungen z.B. in den Städten oder den Fabriken, wo der Strom in andere Zwischenenergien umgewandelt wird – wird weniger gut abtransportiert.
Der Luftaustausch wird auf der Erde gestört und es ist m.E. nicht klar, was das zur Folge hat. Windkrafträder in Massen sind üble Störfaktoren – Insekten- und Vogelkiller, Ressourcenverschwendung, höchst gefährliche Arbeitsplätze, Verhinderer von Luftzirkulation und nicht zuletzt eklige Landschaftsverschandelung.
Und das für unsichere Energieumwandlung, wo nebenher andere Kraftwerke mitlaufen müssen wegen der Flaute, wo Überproduktion nicht verkauft wird sondern an den Abnehmer bezahlt werden muss. Die höchsten Strompreise sprechen für sich … und der „Staat“ verdient über „Stromsteuer“ – also den üblichen verechtlichten Raub kräftig prozentual mit.
Die Energieerhaltungssätzen spielen also bei den Folgen und Wirkungen des Windverlustes wohl nicht die erste Geige.
Hallo erstmal, ich bin kein Wissenschaftler aber…
Windenergie ist Energie! Früher hat man im Physikunterricht (5-6 Klasse) gelernt, Energie geht nicht verloren sondern wird umgewandelt. Entnehme ich dem Wind Energie, um damit Turbinen (Propeller) anzutreiben, wird die Energie in Strom umgewandelt. Dem Wind wird Kraft entzogen, deshalb stehen die Windräder auch nicht direkt hintereinander (Windschatten Effekt). Durch die fehlende Kraft des Windes kommt es wahrscheinlich zu den im Text und Kommentaren genannten Veränderungen.
Vielleicht sehen wir deshalb auch in Deutschland eine zunehmende Entstehung von Wetterphänomenen (Windhosen und Tornados). Sollte mal jemand Wissenschaftlich untersuchen.
Helmut Sieben,
die Luftmengen vor und hinder dem Windrad sind natürlich die selben das Volumen kann sich ja nicht verändern wegen dem Windrad.
Im Bereich vom Windrad nimmt nur die Geschwindigkeit ab.
Seitlich oben und unten nimmt die Windgeschwindigkeit zu ein Teil der Luft umströmt das Wundrad.
Des halb kann man ja nur eine Teilmenge der Energie vom Wind entnehmen.
Bei einer Wasserturbine z.B. eine Kaplan-Turbine ist das aber so das der Wasserstrom nicht den Propeller umgehen kann damit kann man auch die Wassermengen steuern.
Bei der Windkraftanlage kann man so gut wie nicht die Luftmengen ändern die ankommenden sind auch nach dem Windrad wieder vorhanden.
Selbst ein Windkraftpark schlaft das nicht.
Da muss man dann auf ganze Gebirgszüge zurückgreifen wenn man Lustströmungen messbar beeinflussen möchte.
Hallo, ich nochmal,
Wind weht, weil der Luftdruck im Hoch sich mit dem Luftdruck im Tief ausgleichen will/mudss! Wenn ich zwischendurch den Wind abbremse, bleiben die Druckunterschiede zwischen Hoch und Tief ja bestehen, das bedeutet, eigentlich müsste ja der Wind nach dem Windrad an Geschwindigkeit zunehmen, weil ja mit dem Abbremsen ein (Loch) entstanden ist, das es gilt auszugleichen?! Prinzip des Flügels: am Ende wollen sich die gleichen Luftmoleküle ja wieder vereinigen!?
Wenn ich eine Wasserschlauch zusammenpresse, also den Wasserstrom bremse, ist die Geschwindigkeit nach der Engstelle höher als vor der Engstelle, nur das Volumen pro cm oder m etc. geringer, am Ende kommt die gleiche Menge Wasser in der selben Zeit an, wie wenn ich den Schlauch nicht zusammenpresse! Oder denke ich da total falsch?
Beste Grüße
Hallo,
ich kann das nicht so recht glauben!
Fließt nach einer Wassermühle das Wasser im Bach langsamer?
Verringert sich also seine Fließgeschwindigkeit um den von der Wassermühle entnommenen Leistungsbetrag?
Bremsen Flugzeuge die gegen den Wind starten/fliegen die Luft?
Ich denke nein, da die Luft an einem Flügel auf der Unterseite und auf der Oberseite ungleich schnell fließt und am Ende sich die vor dem Flügel geteilten Luftmoleküle wieder vereinigen. Nur so eine Gedanke.
Man könte ja diesbezüglih ein Experiment starten:
Kiste gebaut, Fön an einer Seite installiert, Druckplatte an der anderen Seite, Fön bläst und erzeugt Druck am anderen Ende der Kiste, nun eine kleines Windrad dazwischen. Ändert sich der Druck am Ende? Keine Ahnung, nur so ein Gedankenspiel.
Viele Wassermühlen hintereinander müssten ja dann irgendwann die Fließgeschwindigeit auf NULL reduzieren! Ist das so ?
Vielleicht kann ja Jemand hier mehr und fundierter etwas dazu sagen.
Ansonsten: sei schlau wähle blau.
Beste Grüße
da die einfachen Gesetze der Mechanik un Hydraulik noch immer gelten, gewinnen Wasserturbinen/Mühlen mit Wasserstau die Energie durch eine Wasserspiegeldifferenz, die in Strömungsgeschwindigkeit umgesetzt wird und die in der Turbine/Mühle die Schaufeln antreibt.Hinter der Schaufel steht das Wasser im Idealfalle , aber auf dem Niveau des Untergrabens. Flußmühlen, die im Fließgewässer verankert sind , stellen Strömungshinternisse dar, d.h. vor und hinter der Mühle stellt sich ein leicht unterschiedlicher Wasserspiegel ein. Dieser verringerte Unterwasser-Spiegel reduziert die Fließgewchwindigkeit des Flusses sehr wohl,wenn auch gering. Man stelle sich ein Wasserad in einem engen Kanal vor!
„Flußmühlen, die im Fließgewässer verankert sind , stellen Strömungshinternisse dar, d.h. vor und hinter der Mühle stellt sich ein leicht unterschiedlicher Wasserspiegel ein. Dieser verringerte Unterwasser-Spiegel reduziert die Fließgewchwindigkeit des Flusses sehr wohl,wenn auch gering.“
Herr Geisenheiner,
die m³/s sind immer die selbe bei der Flussmühle egal ob man 100m vor oder 100m nach der Mühle ein Messung macht
Selbst in dem Querschnitt wo die Schaufeln der Flußmühle in das Wasser eintauchen sind das die selben m³/s.
Bei den Windkraftanlagen ist das genau das selbe nur haben wir da kein Gefälle sondern ein Hochruck und Tiefdruckgebiet das die Luftmassen bewegt.
Fehlen im einem Tiefdruckgebiet z.B. 100 Millionen m³ an Luft so werden die ausgeglichen und zwar vollständig das halten auch die Windkraftanlagen nicht auf egal welche Menge da steht.
Hallo Herr Kalugin,
da die Windräder ein Hindernis darstellen, wird der Wind gebremst.
Es entsteht vor dem Windpark ein Windstau. Mit höherem Druck drehen dann die Windräder schneller und lassen etwas mehr Luft durch. Insgesamt aber verlangsamt sich die Geschwindigkeit der Luft, woher soll sonst die Elektroenergie kommen?
Und das bedeutet, dass der Boden sich mehr erwärmt, weil die Luft die Bodenwärme nicht in dem Maße mitführen kann, wie ohne Windradbremse.
Ein Teil des Windes muss dann eventuell andere Wege gehen – nach oben oder an den Seiten vorbei. Dort kann es dann möglicherweise zu Verwirbelungen kommen, die es ohne Windbremse nicht gäbe.
die fließgeschwindigkeit von Wasser richtet sich schlicht nur nach dem Gefälle.
Ein sehr interessanter Beitrag! Ich gebe nur zu bedenken, dass nach meiner laienhaften Wahrnehmung auch Wind zur Trocknung beiträgt. Andererseits, und das finde ich an diesen Überlegungen sehr interessant, führt Wind in der Regel zu Abkühlung. Auch wird der Austausch mit der kühleren Meeresluft gefördert bzw. durch dichte Windkraftanlagen unterbunden.
Der Wind treibt nicht nur Propeller an sonder der Wind kühlt auch…er verteilt den Regen übers Land. Wird dem Wind nun seine Kraft durch die vielen Windkraft Anlagen genommen so wird es auch beim Regen und der Abkühlung Veränderungen in diesen Land geben…das Land wird mit Regen anders versorgt und die Abkühlung geht zurück. Ist logisch zu begreifen.
und in dem täglichen Wetterbericht heißt es immer öfters, dass es zu Starkregen kommt, weil die Regenwolken nicht weiterziehen, weil zu wenig Wind.
Da sind wir wieder bei der Studie von Broders Rollerpolitik oder eben Absenz von Risikobewertung vor der Instalierung. Da gibts noch viele Überaschungen im Kommen.Das ist zuerst Zuschlagen- und dann Denkpolitik. Wieder herzlichen Dank für die guten Artikel!
„Das ist zuerst Zuschlagen- und dann Denkpolitik.“
So wie bei der Kernkraft erst was Bauen und nach 50 Jahren feststellen das da was am ende übrig bleibt.
So wie bei der Kohleverstromung erst was Bauen und nach 100 Jahren feststellen das da was übrig bleibt in der Luft.
Da hilft dann nur ein Zurück in die Höhle …., vielleicht finden Sie ja noch ein paar Bärenfelle aus der Steinzeit …..
Werte Leser
Dies hab ich schon lange vermutet, allein aus der Tatsache heraus, wenn was entnommen wird,(Windenergie)fehlt es dann an anderer Stelle in der bisherigen Wirkung.
Auch könnten die stark örtlich konzentrierten Platzregen und gnadenlose Dürre ein paar km weiter ein Effect davon sein .
Auch wird durch die Bodendürre ein katastrophales Absterben der Wälder einsetzen, verstärkt durch das starke Auftreden des Laubbaumborkenkäfers und des Nadelbaumborgenkäfers .
Nach meiner Einschätzung, an manchen Stellen ist ein Absterben von 30 bis 50% schon jetzt zu erkennen.Das ist auch ein gewaltiger Einfluß auf die Sauerstoffproduktion und Kohlendiroxidbilanz .
Im übrigen sollte nochmal genau über Kohlendioxid nachgedacht werden, es sind nur 0,04% in der Athmosphäre . Wo genau liegt die UNTERE Grenze um unser Überleben auf der Erde abzusichern ? Es ist der Ausgangsstoff für Sauerstoffproduktion !
Die Erdzeitalter beweisen das die Welt schon größere Klimaveränderungen ohne Anwesenheit des Menschen überstanden hat .( Sonnenaktivität, Geologische Aktivität, Erdumlaufbahndaten )
Das Freak-hafte Umgehen mit dem Gas CO2 in den letzten Jahren halte ich für einen abenteuerlichen Irrweg !
Aus persönlicher Erfahrung,wenn ein kühler Wind weht, such ich mir ein windgeschützten Plätzchen in der Sonne. Nahezu alle neuen Rekorde kommen aus einer Region so das man schon einen Sonder Effekt vermuten könnte. Die Temperatur Rekorde von Hamburg, München, Hannover u.s.w. liegen schon ca. 30 Jahre zurück!!!
Warum nur ein Ende der Windkrafterzeugung an Land? Soviel ich weiß, sind Windparks Offshore alle mehr oder weniger durch landwärts wehenden Wind betrieben, der dadurch natürlich schwächer wird und auch die Feuchtigkeit geringer wird.
Die einzig logische Konsequenz daraus wäre: Sofortiger Stop und Rückbau ALLER Windkraftanlagen!
Windparks Offshore werden mit Diesel betrieben…. und die meisten Windparks an Land produzieren Unmengen nicht benötigten Strom, der überhaupt nicht eingespeißt wird…..
Windräder zerstören Umwelt, Tiere UND MENSCHEN im Umkreis von 25 Kilometern, die langen Wellen sind noch über 100 Kilometer meßbar und die logsichen Schlußfolgerungen daraus ist, daß hier ein Genozid und Ökozid stattfindet.
So ein Blödsinn!
Windmühlen stehen bevorzugt an Standorten mit viel Wind. Richtig?
Wind trocknet den Boden und die Vegetation stärker aus. Richtig?
Windmühlen MACHEN KEINEN WIND, sie NUTZEN Wind.
Also stehen Windmühlen bevorzugt auf trockenen Böden. Aber sie machen den Boden nicht trocken.
Das könnte auch Herr Klein verstehen.
Windmühlen bremsen den Luftstrom. Damit könnte es sein, daß es mit weniger Kühlung wärmer wird. Eine solche Wirkung dürfte unmeßbar klein sein.
Jetzt denkt wohl auch auf EIKE keiner mehr mit?!
Carsten
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Terroristen schaffen Arbeitsplätze
„Windmühlen bremsen den Luftstrom. Damit könnte es sein, daß es mit weniger Kühlung wärmer wird. Eine solche Wirkung dürfte unmeßbar klein sein.“
Satellitenmessungen in USA haben 0,72°C ergeben. Von wegen unmeßbar klein…
https://www.scinexx.de/news/geowissen/grosse-windfarmen-veraendern-das-lokale-klima/
Aus dem Link: „Die Flächen mit Windrädern seien in beiden Auswertungsformen deutlich wärmer gewesen als Gebiete ohne Windanlagen, sagen die Forscher. Der wärmende Effekt habe sich auch noch in den Gebieten gezeigt, die in Windrichtung unmittelbar hinter den Anlagen lagen. Am stärksten ausgeprägt seien die klimatischen Unterschiede zur Umgebung nachts.“
Hmm, wenn es sich um eine ordentliche Fläche handelt, mag sein, sowas wie ein Stadteffekt.
Man muß aber vergleichen, vorher und nachher. Wie soll das möglich sein? Wenn Bäume abgeholzt werden glaube ich die 0,7°C — für das Fehlen der Bäume. Natürlich ist eine kahle Fläche, eine Staubwüste, ohne Vegetation wärmer.
Es gibt einfach zu viele Meßkünstler unter den Klimafröschen.
Werter Herr Thumulla, ich denke auch, daß ist ein Nebenkriegsschauplatz reine Ablenkung, die locker von den AGlern gekontert werden kann. Ablenkung in der Sache: Windmühlen können per se keinen Strom für eine Industriegesellschaft liefern. Wer das nicht anerkennt, dem ist a. nicht zu helfen und b. wenn der/die dann auch noch politische Macht haben und der Rest bei a.) stehen bleibt, dann kann man nichts machen, als betroffen zuzusehen, wie die „Karre“ vor die Wand läuft.
@Carsten Thumulla: „So ein Blödsinn!“
Könnte ein vorschnelles Urteil sein, denke ich.
Windräder geben der durchströmenden Luft neben einer Abbremsung einen immensen Turbulenzanteil mit.
Hinzu kommt folgendes: In Erdbodennähe steigt vertikal gesehen die Windgeschwindigkeit logarithmisch. Dieser Effekt ist bis 100m Höhe am größten. Die Windgeschwindigkeit kann von 10m Höhe (übliche Meßhöhe, um z. B. Windprofile an einem Standort zu bestimmen) bis 100m Höhe durchaus um das Doppelte ansteigen. Man nennt diesen Bereich die *Prandtl- Schicht*. Die darüberliegende nennt man *Ekmanschicht*. Der Zuwachs der Windgeschwindigkeit mit der Höhe ist dort nicht mehr so groß. Moderne WKA versucht man in dieser (Ekman)Schicht zu betreiben (Rotor komplett in über 100m Höhe). neben dem Zuwachs der Windgeschwindigkeit insgesamt hat man den Vorteil, dass der Unterschied der Windgeschwindigkeiten, die auf gerade oben befindliche Rotorspitze zu den unten befindlichen kleiner ist, wodurch auf den Rotor wirkende (dynamische) Kippmomente kleiner sind.
Gedankenexperiment: Ist hinter Windrädern bzw. Windparks die sonst gültige Gesetzmäßigkeit, dass die Windgeschwindigkleit mit der Höhe über Erdboden logarithmisch ansteigt, ausser Kraft gesetzt durch die turbulente Strömung (*Wirbelschleppen*), die die WKA erzeugen? Eine Prandtl- bzw. Ekmanschicht existiert dort nicht mehr (die Herren werden sich ärgern 😉 )? Die Windgeschwindigkeiten hinter den Windrädern werden zwar im Integral geringer, es könnte aber sein, dass in Bodennähe durch die *Heruntermischung* der größeren Windgeschwindigkeiten aus der Höhe ebenfalls höhere Windgeschwindigkeiten im ø möglich sind als ohne? Immerhin entnimmt die WKA nur max. 40 % der Energie aus der *Höhenströmung*…
Man könnte also die Hypothese aufstellen, dass die Luftbewegung direkt am Erdboden hinter WKA verstärkt wird (Turbulenzen, Vermischung der vertikalen (Wind)Geschwindgkeitsgradienten), dadurch die Verdunstung gefördert wird, trotz insgesamt geringerer Windgeschwindigkeit in einer Schicht um die 200m über dem Boden.
Daran habe ich auch schon gedacht Man beseitigt aber die Vegetation daunter. Damit hat man mehr Strömung und es exitiert ein weiterer Zusammenhang zu dem zwischen Windertrag und Trockenheit. Somit konnte schon eine Wirkung da sein, eine indirekte. Aber man stellt Windräder dort auf, wo es Wind gibt.
“ Man beseitigt aber die Vegetation darunter….Aber man stellt Windräder dort auf, wo es Wind gibt.“
Die Betrachtung des Windradstandortes allein scheint mir nicht zielführend.
Ich wohne in bergigem Gelände, 560 m üNN. Richtung 2 km WestNordwest sind auf 680 m sieben WKA aufgestellt. Etwas weiter weg, 2,5-3km, Nordnordwest, stehen 6. Die Rotornaben sollten also ca. auf 750 m sein. Die bebauten Flächen waren und sind Äcker und Weiden, für die WKA wurde nichts extra gerodet bzw. Vegetation beseitigt.
Wenn bei mir nur leichter Wind aus NW weht (sagen wir mal: ein Selbstbaudrachen steigt gerade so…;) ) laufen die WKA auf dem Höhenrücken bereits recht ordentlich und ich höre die Windräder INDIREKT, und zwar im rythmischen Rauschen in den das Haus umgebenden Bäumen.
Die Wirbelschleppen der Windräder reichen also erstens mehr als 2 km weit und dann wirken sie dort auch noch 200 m unterhalb der Rotoren.
Ich habe weiterhin den Eindruck, dass aus Nordwest heranziehende Gewitter bzw. Regengebiete (früher immer die stärksten) sich an dem Windfeld abschwächen bzw. dort abregnen und mich weniger erreichen als früher, als der Höhenrücken noch nicht mit WKA bebaut war. Sozusagen ein (zusätzliches) orographisches Hinderniss darstellen mit Auswirkungen auf das lokale Wetter und damit auf lokale Klimata.
Jetzt müßte man für diesen Standort mehr Trockenheit nachweisen.
Mich würde interessieren, inwieweit bereits die Konstruktion des Windrads mit seinen tiefen Fundamenten negativen Eingriffe in die Grundwassersituation nimmt. Insbesondere in Wäldern.Positive Effekte kann ich mir nicht vorstellen. Und neutral ist selten etwas.