von Hans Hofmann-Reinecke
Das Tief „Bernd“ sorgte für eine Flutkatastrophe in NRW und RP, weil es sich zu langsam nach Osten bewegte. Es dauerte keine Nanosekunde, bis Klimapäpste und Politiker die Ursache dafür gefunden hatten: Menschengemachte globale Erwärmung. Die Flut und ihre Opfer passten thematisch einfach zu gut in die CO2-Politik und terminlich perfekt zu den Wahlen. Aber vielleicht gibt es eine näherliegende Erklärung: die Windkraft.
Menschliches Leid als politisches Kapital
Wieder einmal wird menschliches Leid in unglaublicher Taktlosigkeit für Propaganda missbraucht und die Tatsachen werden verbogen, bis sie in die politische Agenda passen.
Aber das ist ja Routine: Als im März 2011 in Japan 20.000 Menschen auf grausamste Art und Weise in den Fluten des Tsunami ums Leben kamen, rechneten Medien und Politiker alle Opfer sofort dem Reaktorunglück in Fukushima zu, bei dem, nach Erkenntnis der IAEA, nur eine Person ums Leben kam. Aber noch zwei Jahre nach Bekanntwerden der Fakten verbreitete ARD die Fukushima-Lüge, um Merkels Entscheidung zum Atomausstieg zu rechtfertigen.
Es gibt also Grund genug, um an dem Narrativ zu zweifeln, dass die Flut durch Global Warming ausgelöst wurde. Vielleicht war der Auslöser sogar eine vermeintliche Gegenmaßnahme zum Klimawandel: die Windkraft!
Die Pixel des Wetters
Wie kann man auf die Idee kommen, dass Windmühlen das Wetter beeinflussen? Gut, diese These wäre politisch äußerst inkorrekt – aber das alleine ist noch kein Beweis dafür, dass die These richtig ist. Ich schlage vor, wir schauen uns das mal an.
Zunächst ist da die etwas infantile Vorstellung, dass die Windmühlen dem Wind im Wege stehen, und dass deswegen das Tiefdruckgebiet „Bernd“ nicht schnell genug weggeschoben werden kann. Um das genauer zu untersuchen müssen wir die viel zitierte Wissenschaft bemühen – aber nicht eine politisch korrumpierte, die schon von Beginn an weiß, was rauskommen soll.
Um zu sehen, wie das Wetter funktioniert, stückeln wir unsere Atmosphäre in viele, viele Luftpakete, und zwar so klein, dass innerhalb eines Pakets dessen Eigenschaften wie Temperatur, Druck und Feuchtigkeit gleich sind. Pro Paket können wir also jede Eigenschaft durch eine Zahl darstellen, einen „Parameter“. Die Atmosphäre eines ganzen Landes oder Kontinents können wir durch viele Millionen von Paketen darstellen, so wie ein Bild am Display unseres Computers aus unzähligen Pixeln zusammengesetzt ist.
Und da die Luft sich nicht nur von Ort zu Ort verändert, sondern auch mit der Höhe, müssen wir ein dreidimensionales Bild aufbauen. Das ist das „Modell“ des Luftraumes, den wir beobachten wollen, der vielleicht eine Ausdehnung über ein hunderte oder tausend Kilometer hat.
Mein nächster Nachbar
Ähnlich, wie in einer Herde von Schafen oder einen Schwarm von Vögeln das Verhalten des Individuums weitgehend durch die nächsten Nachbarn bestimmt wird, so spielt es sich auch in der riesigen Herde der Luftpakete ab. Das Verhalten jedes einzelnen Pakets in unserem Modell wird weitgehend durch das Verhalten der Nachbarn bestimmt.
Diese Wechselwirkung zwischen den Paketen kann man durch physikalische Gesetze beschreiben, und so das Verhalten des gesamten Schwarms berechnen – prinzipiell. Das ist natürlich ein gigantischer Aufwand an Rechnerei, und nur die größten und schnellsten Computer sind der Aufgabe gewachsen. Aber nicht nur die elektronischen Gehirne, auch die der Forscher müssen Höchstleistungen vollbringen, um das atmosphärische Geschehen mathematisch und physikalisch richtig zu beschreiben.
Da wird ein Paket vielleicht von seinen Nachbarn nach oben gedrückt, weil die einem Berg ausweichen müssen. Dadurch kühlt es sich ab und fängt an zu frieren. Und den übrigen Nachbarn und Nachbarinnen geht es nicht besser, und plötzlich sagt eines: „Ich glaub ich muss mal…“; ja, und dann fängt es an zu regnen.
Turbulenzen im Windpark
Ein anderes Luftpaket treibt mit dem Winde dicht über die Wiesen und Äcker dahin und erfreut sich des Anblicks. Und „peng“ – plötzlich donnert es gegen den Flügel einer Windmühle, schiebt ihn noch ein bisschen an und taumelt dann benommen im Kreise. Pech gehabt. Früher konnten man hier noch sorglos fliegen.
Auch andere Pakete ereilt das gleiche Schicksal und die Unfälle bringen die ganze Herde durcheinander. Aus einer kontinuierlichen Wanderung ist eine Stampede geworden. Die vielen Windmühlen lassen eine geordnete Strömung nicht mehr zu. Könnte das Einfluss aufs Wetter haben? Könnten die Windparks in NRW vielleicht die verheerende Flut verursacht haben? Schließlich gibt es eine Menge davon in der Umgegend des betroffenen Gebietes.
Vielleicht wenden Sie ein, dass die Energie, die den Luftmassen durch die Windmühlen entzogen wird zu gering sei, um das Wetter zu beeinflussen. Ja, mag sein. Aber da gibt es diesen verdammten „Butterfly Effect“, das Phänomen, dass der Flügelschlag eines Schmetterlings einen Hurrikan auslösen kann.
Go West
Wir sind hier nicht auf reine Spekulation angewiesen. Die Forscher Fiedler und Bukovsky haben 2011 Rechnungen der oben geschilderten Art durchgeführt – nicht für NRW, sondern für eine Region der etwa fünffachen Fläche im mittleren Westen der USA. Sie benutzten das Weather Research and Forecasting Modell (WRF), ein erprobtes System, welches das Treiben der Luftpakete mathematisch beschreibt. Damit untersuchten sie die Auswirkungen von (fiktiven) Windparks auf die Niederschläge in der warmen Jahreszeit in den östlichen zwei Dritteln der USA.
Ihre Rechnungen ergaben, dass das Vorhandensein großer oder auch kleiner Windparks im Mittleren Westen einen enormen Einfluss auf das Wetter und die Niederschlagsmenge in einer Saison haben kann. Der Einfluss auf das Klima jedoch ist gering. Mit anderen Worten: Über viele Jahre gemittelt bleibt die Menge an Regen etwa gleich („Klima“), in einzelnen Jahren aber kann der Einfluss der Windparks zu extremen Niederschlägen führen („Wetter“). Da kann es dann auch vorkommen, dass das Regenbudget für einen Monat an ein paar Tagen runterkommt.
Die Quintessenz aus ihrer Arbeit fassen die Forscher folgendermaßen zusammen:
Prudence dictates that the potential environmental impacts be recognized before the wind farms are constructed. With the enormous cost of deploying significant wind power, even modest skill in predicting its environmental impact could be very valuable.
(Vorsichtshalber müssen mögliche Umweltauswirkungen verstanden werden, bevor man Windparks baut. Angesichts der enormen Kosten für den Einsatz nennenswerter Windenergie könnten selbst bescheidene Kenntnisse bei der Vorhersage ihrer Umweltauswirkungen sehr wertvoll sein.)
Bescheidene Kenntnisse
Wir werden nie erfahren, ob die Umweltminister von NRW diese „bescheidenen Kenntnisse“ genutzt haben, bevor die ca. 4000 Anlagen in ihrem Land genehmigt wurden.
Vielleicht wenden Sie ein, dass man NRW nicht dem Mittleren Westen vergleichen kann. Aber warum nicht? Mathematik und Physik sind auf jeden Fall dieselbe, und genau das von dem Modell prognostizierte Phänomen des „Extremregens“ wurde in NRW bedauerlicherweise Wirklichkeit. Dass die 4000 Windmühlen des Landes daran schuld waren ist natürlich keineswegs sicher, aber immerhin wäre es eine plausiblere Erklärung, als die millionstel Teile an CO2 in der Luft.
Dieser Artikel erschien zuerst im Blog des Autors Think-Again. Sein Bestseller „Grün und Dumm“ ist bei Amazon erhältlich.
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@ Dr. Roland Ullrich am 29. Juli 2021 um 21:52
Sie haben durchaus recht, was die „bildhafte Sprache“ betrifft, aber es passt trotzdem nicht allen hier.
Für mich ist schon lange plausibel, dass die Auskopplung derartiger Energiemengen aus dem Wind nicht ohne Folgen sein kann.
Hat das EIKE nötig? Bitte riskiert nicht eure wissenschaftliche Seriösität. Bitte nicht aus das Niveau der Luisas begeben.
Kann mir mal Jemand erklären den Unterschied in der BREMSWIRKUNG zwischen einem großen Baum und einer Windmühle. Ich mag die Dinger auch nicht, aber aus sachlichen Gründen.
„Kann mir mal Jemand erklären den Unterschied in der BREMSWIRKUNG zwischen einem großen Baum und einer Windmühle.“ Eine Windmühle ist viel größer als ein Baum und inzwischen vergleichbar mit Bergen. Die Stauwirkung von Bergen ist bekannt. Letztlich ist dies eine quantitative Frage, die mit Hilfe von Reanalyse zu beantworten ist. Man vergleicht das vorhergesagte Wettergeschehen mit dem tatsächlich eingetretenen. Durch Veränderung der Modell-Parameter kann man die Vorhersage nachträglich optimieren und damit auch die Modell-Parameter. Wenn eine Änderung des Landschaft-Profils die Übereinstimmung verbessert wäre dies ein Indiz für eine zusätzliche Bremswirkung durch Windräder.
Muss ihnen Recht geben!
Och, 150 m hohe Bäume sind eher selten und drehen tun die sich auch nicht. Ein statisches Objekt liefert geringeren Widerstand als ein dynamisches. Nicht umsonst wird bei Segelbooten unter Segel der Antriebspropeller festgestellt. Der stehende Propeller bremst weniger als ein sich drehender. Fakt bleibt, dass die Windmühlen der Luftbewegung Energie entziehen und die Luft dahinter stark verwirbelt wird. Somit erscheint ein Einfluss auf das lokale Klima durchaus plausibel.
>>Kann mir mal Jemand erklären den Unterschied in der BREMSWIRKUNG zwischen einem großen Baum und einer Windmühle.<<
Ist doch simpel. Ein Baum (der mit Blättern) hat zunächst einmal zwei verschiedene Zustände, den ohne Blätter und den mit. Im Zustand mit Blättern ist die Bremswirkung extrem gering. Der Baum wird hauptsächlich umströmt. Im Zustand ohne Blätter steigt die Durchströmung und damit tritt eine stärkere Bremswirkung zusätzlich mit kleinen Verwirbelungen auf. Handelt es sich um Wälder, so ist die Bremswirkung gering und eine Verwirbelung tritt nur geringfügig im unteren Bereich oberhalb der Baumspitzen auf.
Bei Windmühlen werden die primitiven Flügel wie Segelflugzeugtragflächen laminar bis ca. 1/3 bis 1/2 umströmt und dahinter geringfügig turbulent. Allerdings erfolgt die Umströmung fast im Winkel von 90° zur Windrichtung. Durch den Überdruck auf der Windmühlenflügelunterseite (Seite wo der Wind herkommt) und Unterdruck auf der Oberseite wird der Vortrieb der Flügel erzeugt. Ist wie beim Segelflugzeug. Das Flugzeug sinkt mit ca. 60 cm pro Sekunde bei 90 km/h und die Vortriebsenergie ergibt sich aus Sinkgeschwindigkeit multipliziert mit der Auftriebskraft. Bei den Windmühlen ist das physikalisch nicht anders, nur daß sich bei denen die Luft bewegt und die Durchströmgeschwindigkeit bestimmt. Überdruck und Unterdruck sorgen dann für eine mitwandernde Abbremsung der Luftmasse vor und hinter dem Windmühlenblatt. Insgesamt ergibt sich daraus dann eine spiralige Lufmassenabbremsung, deren Spiralen ein recht langes „Leben“ haben und für eine quasistabile Störung der Luft hinter der Windmühle führen. Und dadurch haben dann sog. Windparks insgesamt eine wesentlich geringere Energieausbeutung als einzelne freistehende primitive Windmühlen. Desweiteren hat die Vertikalität der Windgeschwindigkeiten zusätzliche Auswirkungen auf die mögliche Energieausbeute mit den primitiven Windmühlenflügeln.
Während Wälder kaum Auswirkungen auf die Struktur der bewegten Luft haben, zerstören die Windmühlen die Stabilität der Strömung. Und das hat dann Auswirkungen auf die Thermik der Luftmassen bei solider Sonneneinstrahlung. Ist die Thermik nicht stabil, das heißt hat sie keine stabilen Aufwindschläuche, führt das bei Cumulusbewölkung zum wesentlich schwächeren großflächigeren Aufbau und damit zur Zerstörung der normalen Einstrahlung durch die Sonne. Und wenn die verändert wird, führt das zu Energieschwankungen größeren Ausmaßes. Die allerdings hat noch niemand bestimmt. Es gibt ja keine flächendeckenden Fachuntersuchungen inkl. Messungen. Fakt ist aber: Die Windmühlen schädigen in enormen Umfang die Luftbewegungsstruktur und damit das lokale Klima hinter den Windmühlenansammlungen.
Was nachts passiert ist wesentlich komplexer und das möge sich der Leser selbst mal erdenken. Nachts gibt es Bodeninversionen und unterhalb von denen fast keine Luftströmung, darüber aber dann eine stärkere als bei Tage.
>>Die Temperatur und damit die Dichte der Luft ändert sich vom Äquator zum Pol hin. Dadurch bilden sich großräumige Hoch- und Tiefdrucksysteme als aus Ausgleichströmungen.<<
Autsch, das tut richtig weh.
Tiefdruckgebiete entstehen durch aufsteigende Luft und die Corioliskraft als Folge der Erdrotation und der horizontalen Druckdifferenzen. Durch die Corioliskraft werden die Luftmassen gehindert in den Tiefdruckkern, der durch das Aufströmen entsteht, zu gelangen. Nur die Reibung an der Erdoberfläche führt zum langsamen Einströmen der Luftmassen. Weshalb ja die Tiefdruckgebiete über den Ozeanen entstehen und den Luftmassen schnell absterben.
Und die Niederschläge in den Tiefdruckgebieten sorgen für deren Verstärkung, was ja auch die Entstehung der Hurrikane und Taifune erklärt. In deren Entstehungsbereich kommen durchaus locker mal 300 und mehr mm Wasser von oben binnen einer Stunde herunter. Hab das 1974 auf 30° W und 9° Nord auf der Meteor erlebt wie der erste Hurrikane entstand.
Die das Blattwerk des Baumes umströmende bewegte Luft (Wind) erhöht die Verdunstung am Blattwerk. Damit ändert sich die Zusammensetzung der Luft – mehr Feuchte bedeutet gleichzeit höhere Masse, was bei gleichbleibender Antriebskraft zu geringerer Geschwindigkeit führen muss. Die aus der Windströmung sozusagen ausgekoppelte Energie erhöht den Wassergehalt der Luft und verringert deren Geschwindigkeit.
Bei einem Windrad fehlt dieser Faktor der Verdunstung und Massenänderung in der bewegten Luft. Stattdessen wird die kinetische Energie zum Antrieb eines Generators verwendet. Dessen Energie wird als Strom in der nächsten Großstadt oder sonstwo verbraten oder ggf. ins Ausland verkauft oder gar verschenkt.
Bis dato fehlt leider eine wirklich ausreichende Prozessanlayse, die alle Nebenwirkungen der Windenergie berücksichtigt. Eines ist aber sicher, man kann nicht dem Wind, der nichts anders ist, als die natürliche Ausgleichsströmung der Natur zum Ausgleich von Potentialdifferenzen, Energie entnehmen und gleichzeitig behaupten, damit nicht das Klima zu verändern. Im Gegenteil jeder Eingriff in die natürlichen Klimaprozesse verändert das Klima. Der unbeeinträchtigte Wind stellt über der unbeeinträchtigten Natur die natürliche „Klimagerechtigkeit“ her, so wie es die Naturgesetze vorsehen. Es ist purer Schwachsinn, anzunehmen, dass man durch Windenergie, oder sonstige „erneuerbare Energie das Klima schützen kann! Man entzieht immer den bisherigen (natürlichen Prozessen) Energie zur menschlichen Nutzung. Damit werden die bisherigen Prozesse verändert – zu Lasten der natürlichen Klimaprozesse und der Natur!
Ich bin zwar kein Meteorologe, hatte aber beruflich ettliche Jahre mit Energiefragen zu tun und bin schon seit einiger Zeit der Meinung, daß die mittlerweile starke Auskopplung von kinetischer Energie aus den Luftströmungen auf Dauer negative Auswirkungen haben wird. In früheren Jahren haben die Segelschiffe auf den Weltmeeren sowie etliche Windmühlen auf dem Land zwar auch ihre Energie aus den Luftströmungen entnommen; was die zur Zeit installierten Windanlagen verursachen, ist jedoch um einige Größenordnungen mehr. Daß dies auf Dauer ohne Auswirkungen auf die Wetterereignisse bleiben wird, erscheint mir sehr zweifelhaft.
„Zunächst ist da die etwas infantile Vorstellung, dass die Windmühlen dem Wind im Wege stehen, und dass deswegen das Tiefdruckgebiet „Bernd“ nicht schnell genug weggeschoben werden kann.“ Man muß erst einmal einfache Fragen beantworten.
(1) Warum gibt es Hoch- Und Tiefdruck-Gebiete?
(2) Warum bewegen Sie sich überhaupt?
(3) Welche Faktoren bestimmen die Zuggeschwindigkeit?
In der einfachsten Vorstellung gibt es keine Hoch- und Tiefdruck-Gebiete. Im Sommer transportieren Aufwinde am Tag feuchte Luft in die höhere Atmosphäre und am Abend kondensiert die feuchte Luft und regnet wieder ab. Die Temperatur und damit die Dichte der Luft ändert sich vom Äquator zum Pol hin. Dadurch bilden sich großräumige Hoch- und Tiefdrucksysteme als aus Ausgleichströmungen. Das Newtonsche Trägheitsprinzip begünstigt ruhende Systeme, z.B. Azoren-Hoch- und Island-Tief. Die Ursache für die Zugbewegung von Hoch- und Tiefdruckgebieten liegt wohl darin dass nicht nur die Sonne sondern auch Schnee, Meereis und die Umwälzung der Ozeane die Temperaturverteilung der Erdoberfläche mitbestimmmen.