David Wojick
Die Auswirkungen zahlreicher Windkraftanlagen auf das Wetter und das Klima sind ein kleiner, aber aktiver Forschungsbereich. Bei der Windkraft wird Windenergie in Elektrizität umgewandelt, wodurch der Luft Energie entzogen wird.
Die Frage, wie sich die Entnahme von viel Energie auf das Wetter oder das Klima auswirken könnte, scheint bereits 2004 aufgetaucht zu sein. Die Studien reichen von den globalen Klimaauswirkungen bis hin zu den lokalen Auswirkungen einer einzelnen großen Windkraftanlage.
Hier ist ein nichttechnischer Artikel über eine wichtige Studie zum globalen Klima aus dem Jahr 2011: „Wind- und Wellenparks könnten die Energiebilanz der Erde beeinflussen“ in der Zeitschrift New Scientist vom 30. März 2011. Zum Lesen muss man sich hier registrieren.
Hier ist die bahnbrechende technische Studie: „Estimating maximum global land surface wind power extractability and associated climatic consequences“ von L. M. Miller, F. Gans und A. Kleidon; [etwa: „Schätzung der maximalen globalen Windkraftausbeute an der Landoberfläche und der damit verbundenen klimatischen Folgen Earth System Dynamics, Februar 11, 2011. Der Artikel ist hier frei zugänglich.
Die folgende ausführliche Zusammenfassung erklärt die Physik:
Die Verfügbarkeit von Windenergie für die Gewinnung erneuerbarer Energien ist letztlich dadurch begrenzt, wie viel kinetische Energie durch natürliche Prozesse im Erdsystem erzeugt wird und wie viel der Windenergie grundsätzlich entnommen werden kann. Wir nutzen diese Überlegungen, um eine maximale Abschätzung der Verfügbarkeit von Windenergie über Land vorzunehmen. Dazu verwenden wir verschiedene Methoden. Zunächst skizzieren wir die Prozesse, die mit der Windenergieerzeugung und -entnahme verbunden sind, mit einer einfachen Energieübertragungs-Hierarchie, die auf der Annahme beruht, dass die verfügbare Windenergie mit zunehmender Entnahme für eine Schätzung von 68 TW nicht geografisch variiert. Zweitens erstellen wir ein einfaches Impulsbilanzmodell zur Schätzung der maximalen Entnahmefähigkeit, das wir dann auf Reanalyse-Klimadaten anwenden, was zu einer Schätzung von 21 TW führt. Drittens führen wir Simulationen mit allgemeinen Zirkulationsmodellen durch, bei denen wir verschiedene Mengen an Impuls aus der atmosphärischen Grenzschicht extrahieren, um eine maximale Schätzung der extrahierbaren Leistung zu erhalten, was 18-34 TW ergibt. Diese drei Methoden ergeben durchweg Maximalschätzungen im Bereich von 18-68 TW und liegen damit deutlich unter den jüngsten Schätzungen, die von einer reichlichen Verfügbarkeit von Windenergie ausgehen. Darüber hinaus zeigen wir anhand von Simulationen mit allgemeinen Zirkulationsmodellen, dass einige klimatische Auswirkungen bei maximaler Windkraftnutzung ähnlich groß sind wie die Auswirkungen einer Verdoppelung des atmosphärischen CO2-Gehalts. Wir kommen zu dem Schluss, dass es für das Verständnis der grundlegenden Grenzen der erneuerbaren Energieressourcen sowie der Auswirkungen ihrer Nutzung unerlässlich ist, eine thermodynamische Erdsystemperspektive „von oben nach unten“ zu verwenden und nicht den häufigeren technischen Ansatz „von unten nach oben“.
Sie kommen zu dem Schluss, dass eine Maximierung der weltweiten Windenergieentwicklung ebenso große Auswirkungen auf das Klima haben könnte wie die Klimamodelle für eine Verdoppelung des CO2-Ausstoßes angeben, was eine Menge ist. Wenn man also die gesamte mögliche Windenergie ausschöpft, könnten die Auswirkungen auf das Klima groß sein. Und dies gilt nur für Windtürme an Land, so dass viel Offshore-Wind zu diesem Effekt beitragen dürfte.
Der Abschnitt „Verwandte Artikel“ dieser Studie listet mehrere frühere Artikel sowie mehrere Artikel auf, die diese Studie diskutieren. Außerdem listet Google Scholar 110 neuere Arbeiten auf, die diese Arbeit zitieren, von denen sich einige mit den Auswirkungen der Energiegewinnung durch Windkraft auf das Wetter oder das Klima befassen. Wenn Sie außerdem auf die Schaltfläche „Verwandte Artikel“ von Google Scholar klicken, erhalten Sie weitere hundert Artikel, von denen sich viele direkt mit den Auswirkungen der Windenergie auf Wetter und Klima befassen.
Siehe hier. Daraus ein Beispiel:
Hier ist ein Beispiel: „Regionale Klimamodell-Simulationen deuten auf begrenzte klimatische Auswirkungen von in Betrieb befindlichen und geplanten europäischen Windparks hin“ in Nature Communications, 11. Februar 2014.
Siehe hier.
Am äußersten Ende hat der Windkraftbefürworter Mark Z. Jacobson behauptet, dass sehr große Anordnungen von Offshore-Windturbinen vor der Ostküste der USA tatsächlich genug atmosphärische Energie abführen könnten, um die schädliche Energie großer Hurrikane zu verringern. Ich habe mir das nicht ausgedacht, und ich glaube, er will 300.000 MW oder so an riesigen Windkraftanlagen entlang der Küste.
Siehe „Taming hurricanes with arrays of offshore wind turbines“ in Nature Climate Change, Februar 26, 2014. https://www.nature.com/articles/nclimate2120
Offensichtlich gibt es hier eine echte Forschungsfrage. Allerdings scheinen die Ergebnisse zu diesem Zeitpunkt sowohl abstrakt als auch spekulativ zu sein. Aber das gilt auch für den Rest der Angst vor dem Klimawandel – abstrakt, spekulativ und auf der Grundlage fragwürdiger Modelle.
Es ist sowohl amüsant als auch passend, dass diese alarmierenden Klimamodelle die Windenergie für ebenso beängstigend halten wie das Kohlendioxid. Im Falle der Windkraft könnte das sogar stimmen, denn die Generatoren saugen tatsächlich Energie aus der Luft, und Energie ist das, was das Wetter macht.
Autor: David Wojick, Ph.D. is an independent analyst working at the intersection of science, technology and policy. For origins see http://www.stemed.info/engineer_tackles_confusion.html. For over 100 prior articles for CFACT see http://www.cfact.org/author/david-wojick-ph-d/. Available for confidential research and consulting.
Link: https://www.cfact.org/2022/03/08/do-wind-farms-change-the-weather/
Übersetzt von Christian Freuer für das EIKE
Wir freuen uns über Ihren Kommentar, bitten aber folgende Regeln zu beachten:
- Bitte geben Sie Ihren Namen an (Benutzerprofil) - Kommentare "von anonym" werden gelöscht.
- Vermeiden Sie Allgemeinplätze, Beleidigungen oder Fäkal- Sprache, es sei denn, dass sie in einem notwendigen Zitat enthalten oder für die Anmerkung wichtig sind. Vermeiden Sie Schmähreden, andauernde Wiederholungen und jede Form von Mißachtung von Gegnern. Auch lange Präsentationen von Amateur-Theorien bitten wir zu vermeiden.
- Bleiben Sie beim Thema des zu kommentierenden Beitrags. Gehen Sie in Diskussionen mit Bloggern anderer Meinung auf deren Argumente ein und weichen Sie nicht durch Eröffnen laufend neuer Themen aus. Beschränken Sie sich auf eine zumutbare Anzahl von Kommentaren pro Zeit. Versuchte Majorisierung unseres Kommentarblogs, wie z.B. durch extrem häufiges Posten, permanente Wiederholungen etc. (Forentrolle) wird von uns mit Sperren beantwortet.
- Sie können anderer Meinung sein, aber vermeiden Sie persönliche Angriffe.
- Drohungen werden ernst genommen und ggf. an die Strafverfolgungsbehörden weitergegeben.
- Spam und Werbung sind im Kommentarbereich nicht erlaubt.
Diese Richtlinien sind sehr allgemein und können nicht jede mögliche Situation abdecken. Nehmen Sie deshalb bitte nicht an, dass das EIKE Management mit Ihnen übereinstimmt oder sonst Ihre Anmerkungen gutheißt. Wir behalten uns jederzeit das Recht vor, Anmerkungen zu filtern oder zu löschen oder zu bestreiten und dies ganz allein nach unserem Gutdünken. Wenn Sie finden, dass Ihre Anmerkung unpassend gefiltert wurde, schicken Sie uns bitte eine Mail über "Über Uns->Kontakt"Die Fotos von Christian Steines im Netz sprechen Bände beim Küstenklima.
Nun, da unsere Regierung uns gerne Geschichten in „leichter Sprache“ erzählt und mir dieser Artikel auch nicht allzu weit davon entfernt scheint, erlaube ich mir, auch eine Geschichte zu erzählen.
Der Tag, an dem der Wind stillstand
Für seine zehn Jahre war Ralph ein kluges Kerlchen. Selten brachte er einmal eine Zwei oder Drei von der Schule nach Hause, meistens waren es Einsen. Trotzdem gehörte er nicht unbedingt zu den Lieblingsschülern seiner Lehrer und das lag daran, dass er zu viele und manchmal auch die falschen Fragen stellte. Die, die er jetzt seinem Großvater stellte, war das Thema eines Klassenaufsatzes: „Großvater, wofür brauchen wir den Wind?“
Ralph hätte den Aufsatz auch ohne die Antworten seines Großvaters schreiben können, schließlich besuchte er ja eine deutsche Schule. Er wusste, dass Luftbewegungen Windkraftwerke antreiben, die grünen Strom erzeugen und damit Atom- und Kohlekraftwerke unnötig machen, weil sie schmutzigen Strom erzeugen. Schmutziger Strom ist schuld am Klimawandel und an der Zerstörung unserer Umwelt. Das wusste Ralph, schließlich sagten das nicht nur seine Lehrer. Jeden Tag stand es in der Zeitung, kam im Fernsehen und auch die Regierung sagte das und da waren überall nur kluge Leute. Sonst wären sie ja nicht da, wo sie waren.
Er wusste sogar, dass es Kipppunkte gibt – winzige Veränderungen, die wie ein Tropfen ein ganzes Fass zum Überlaufen bringt, das Klima der Erde für immer zerstören konnten. Manchmal wunderte er sich zwar, dass bei den vielen Kipppunkten, die schon überschritten worden sein sollten, immer noch nichts passiert war, aber es wurde jeden Tag im Fernsehen gesagt und er war ein kleiner Junge, wie konnte er da zweifeln?
Ein bisschen schwieriger zu verstehen war da schon für ihn, dass diese Windkraftwerke Platz brauchten, für den man den Wald roden musste und auch, dass sie Vögel und Insekten kaputt machten. Er erklärte es sich so, dass der Wald, die Vögel und die Insekten nicht so wichtig für die Umwelt und das Klima waren. Das funktionierte auch ganz gut, denn schließlich lebte er in einer großen Stadt und kannte Bäume nur aus den Parks. Die wurden regelmäßig durch die Stadtverwaltung gegossen und gepflegt und sahen schön aus. Genau wie die bunten Spielzeuge in der Sexualerziehung. Marie hatte ihm mal gesagt, dass auch da Wind ganz gut war, weil er die erhitzte Haut kühlte, wenn man sie benutzte. Sie war zwar nicht so gut wie Ralph in der Schule, aber in Sexualerziehung bekam sie immer Einsen von Frau Divers und das, obwohl sie oft alleine mit ihr nachsitzen musste.
Sein Großvater schmunzelte. „Der Wind treibt die Meeresströmungen, lässt die Felder grün werden, Wasser verdunsten, das dann wieder als Regen fällt. Das erzeugt dann wieder neuen Wind und der Kreislauf beginnt von vorne. Ohne Wind gäbe es kein Leben auf der Erde. Wir würden alle vor Hitze umkommen oder verdursten.“
Ralph dachte nach. „Gibt es denn unendlich viel von dem Wind?“
„Natürlich nicht. Es ist viel davon da, aber nicht unendlich viel. Warum fragst du das?“
„Also, wir haben heute in Physik den Energieerhaltungssatz gehabt.“ Ralph fasste sich an die Nase. Das tat er immer, wenn er nachdachte. „Energie kann nicht verloren gehen oder geschaffen werden. Sie ist immer da und kann nur in eine andere Form umgewandelt werden. Ein Windrad bekommt seine Energie doch vom Wind. Damit müsste doch die Energie des Windes um so viel weniger werden, wie das Windrad Strom erzeugt?“
Lange schwieg sein Großvater. Insgeheim war er sehr, sehr stolz auf seinen Enkel. Der sah den Elefanten im Raum, den die Erwachsenen nicht sehen mochten. Nicht sehen durften. Doch wenn er über ihn sprach, würde es seinen Enkel zu einem Ausgestoßenen machen. Zu jemandem, der nicht studieren durfte, keine Arbeit fand, vielleicht sogar in einem Lager landen würde. Das wollte der Großvater um nichts in der Welt, und so fragte er: „Wenn du recht hättest, was wäre denn die Folge davon?“
Jetzt bohrte Ralph sogar mit dem Finger in der Nase. „Vielleicht weniger Regen? Vielleicht werden die Meeresströmungen langsamer? Hm, also wenn es weniger regnet, würden auch die Felder weniger grün. Dann würde ja auch der Wind im nächsten Jahr noch weniger, und dann weniger Regen … es würde immer wärmer werden …“ Ralph starrte seinen Großvater an. „Aber dann wären ja überall Wüsten, irgendwann! Und die Windräder würden auch nicht mehr funktionieren, weil gar kein Wind mehr da ist?“
„Und? Siehst du davon etwas im Fernsehen? Reden deine Lehrer*Innen darüber? Findest du etwas bei Facebook, Twitter, Google oder Youtube darüber? Denn nur was da steht, ist Wahrheit und was da nicht steht, ist falsch. Das lernst du doch in der Schule, oder?“
„… ja schon … stimmt das denn alles nicht?“
„Natürlich nicht“, kollerte sein Großvater. „Mathematik und Physik sind alte Wissenschaften. Sie passen nicht mehr in unserer Zeit, sie sind unmodern und deshalb interessieren sich die Erwachsenen auch nicht mehr dafür. Die meisten kennen sie nicht einmal mehr.“
Er stand auf und zündete eine Kerze an. Es dunkelte und er wollte wenigstens das Gesicht von seinem zu klugen, aber in dieser Gesellschaft nicht überlebensfähigen Enkel sehen, und die elektrische Beleuchtung durften sie nur für eine Stunde am Abend einschalten. „Hast du schon etwas getrunken heute?“
„Wir müssen sparen, sagt Mama. Wir haben nur noch zwei Liter …“
„Ist schon gut.“ Er maß zweihundert Milliliter Wasser ab und reichte Ralph das Glas. „Ich brauche nicht mehr so viel …“
Windsterben durch Windkraft
Windstrom wärmt lokales Klima auf
Windkraft und trockene Böden
Wenn Öl zur Brandbekämpfung genutzt wird
>>Im Falle der Windkraft könnte das sogar stimmen, denn die Generatoren saugen tatsächlich Energie aus der Luft, und Energie ist das, was das Wetter macht.<<
Das ist nicht das Problem. Problematisch sind die Wirbelschleppen. Die zerstören die Vertikalbewegungen der Luft und damit in extremer Weise die thermische Wolkenbildung.
Die Jets machen das übrigens auch mit ihrer Wolkenbildung. Die führt an Thermiktagen zu massiver Reduktion der Thermik in deren Schattenbereich und damit zur Zerstörung der horizontalen Winde und deren vertikalen Strukturen. Und das hat Folgen für die Niederschlagsentwicklung in den Binnenländern. Hamburg hat ne mittlere Niederschlagsmenge von 800 mm und Berlin sind es nur noch 670 mm. Wenn die Thermik zerstört wird, wird auch deren Niederschlagsleistung zerstört.
„Hamburg hat ne mittlere Niederschlagsmenge von 800 mm und Berlin sind es nur noch 670 mm. Wenn die Thermik zerstört wird, wird auch deren Niederschlagsleistung zerstört.“
Das hat aber nichts mit Windrädern zu tun, sondern war auch schon VOR der Nutzung der Windkraft so, weil Berlin ein kontinentaleres (und damit trockeneres) Klima hat. Tengenziell nehmen in Norddeutschland die Niederschlagsmengen von West nach Ost ab, egal, welche Zeiträume man betrachtet. Jetzt die spannende Frage: Könnten die WKA diese Unterschiede verstärken?
Hierzu die Jahresniederschlagstrends 1988 bis 2021 der norddeutschen BL (DWD-Flächenmittel):
S-H +8,9mm
NS -6,4mm
M-V +7,1mm
BB -6mm
KEINER dieser Trends ist signifikant – nix Aussagefähiges also.
Problematisch ist das mit den Wirbelschleppen aber trotzdem – und zwar aus vielerlei Gründen. Erstens behindern die alle im Lee befindlichen, nicht weit genug entfernten Windräder und mindern deren Leistung. Schon deshalb wäre es idiotisch, ganz D mit Windrädern vollzustellen. Und dann zerstören sie die nächtlichen Bodeninversionen (weniger Taufall, schlecht für die Landwirtschaft!) und erhöhen tagsüber die Böigkeit und Turbulenz des Windes (Gift für Segelflieger und Ballonfahrer).
Und auch wenn sich aus den Niederschlagsdaten (noch) nix Signifikantes herauslesen lässt, muss man davon ausgehen, dass die erheblichen, der Atmosphäre entnommenen Energiemengen die Wettersysteme beeinflussen (vielleicht mehr Wechsel von Starkregen und Dürren, außerdem mehr Flauten). Da ist noch jede Menge Forschungsbedarf – in Dumm-Grün-Deutschland aber leider politisch unerwünscht.
>>Das hat aber nichts mit Windrädern zu tun, sondern war auch schon VOR der Nutzung der Windkraft so, weil Berlin ein kontinentaleres (und damit trockeneres) Klima hat. <<
Niederschlagsmenge hat mit Klima nix zu tun. Es gibt letztendlich in unserer Gegend vier Formen von Niederschlag:
1. Den Niederschlag vor einer Warmfront,
2. den Niederschlag hinter einer Kaltfront
3. den Niederschlag vor und hinter der Okklusion
und
4. den Niederschlag verursacht durch die Thermik aufgrund von Cumulus- und Cumulonimbuswolken.
Und die extrem primitiven Windmühlen aus umweltschädlichem Glasfaserplastik verursachen eine extrem stabile horinzontale Wirbelschleppe, die die Bildung von Cumuluswolken und deren positive Auswirkungen auf die Niederschlagsstruktur vereitelt. Natürlich wird der Niederschlag vor einer Warmfront nicht beeinflußt, aber in jedem Fall der thermische hinter der Kaltfront, Okklusion und der durch die Thermik. Und dann dürfen Sie ja mal erzählen, wie das mit dem Niederschlag hier oben an der Nordseeküste so ist und mit den Windmühlen.
>> Und dann zerstören sie die nächtlichen Bodeninversionen (weniger Taufall, schlecht für die Landwirtschaft!) und erhöhen tagsüber die Böigkeit und Turbulenz des Windes (Gift für Segelflieger und Ballonfahrer).<<
Das ist kompletter Quatsch. Segelflieger fliegen, wenn sie Überlandflug machen, meist in Höhen von über 1000m. Und ab 400m hat ein Segelflieger den Außenlandeacker festgelegt zu haben. Kein Segelflieger ist zudedem so blöd und fliegt da längs, wo unter ihm Windmühlen sind. Da ist nämlich die Thermik komplett kaputt und ne Außenlandung ist lebensgefährlich.
Desweiteren können die Wirbelschleppen der primitiven Windmühlen keine (Boden-)Inversion durchdringen.
Das Problem mit den Wirbelschleppen besteht darin, daß die am Tage am Boden kleben bleiben, so wie die Wirbelschleppen der Flugzeuge beim Landeanflug. Ich kenn das nämlich genauestens. Hab ja jahrelang in Lübeck geflogen, neben der Landebahn. Und als da die großen Flieger ankamen, die gen England und so flogen, war es nicht ratsam dierekt nach denen zu landen, wenn die bei Ostwind gelandet waren. Nicht daß man das als erfahrener Pilot nicht kann, aber es erhöht das Risiko und das vermeidet man. Ist wie beim Autofahren: Schnelles Fahren bringt nix ein, außer höheren Kosten.
>> Und dann zerstören sie die nächtlichen Bodeninversionen (weniger Taufall, schlecht für die Landwirtschaft!) und erhöhen tagsüber die Böigkeit und Turbulenz des Windes (Gift für Segelflieger und Ballonfahrer).<<
Das ist kompletter Quatsch. Segelflieger fliegen, wenn sie Überlandflug machen, meist in Höhen von über 1000m. Und ab 400m hat ein Segelflieger den Außenlandeacker festgelegt zu haben. Kein Segelflieger ist zudedem so blöd und fliegt da längs, wo unter ihm Windmühlen sind. Da ist nämlich die Thermik komplett kaputt und ne Außenlandung ist lebensgefährlich.
Desweiteren können die Wirbelschleppen der primitiven Windmühlen keine (Boden-)Inversion durchdringen.
Das Problem mit den Wirbelschleppen besteht darin, daß die am Tage am Boden kleben bleiben, so wie die Wirbelschleppen der Flugzeuge beim Landeanflug. Ich kenn das nämlich genauestens. Hab ja jahrelang in Lübeck geflogen, neben der Landebahn. Und als da die großen Flieger ankamen, die gen England und so flogen, war es nicht ratsam dierekt nach denen zu landen, wenn die bei Ostwind gelandet waren. Nicht daß man das als erfahrener Pilot nicht kann, aber es erhöht das Risiko und das vermeidet man. Ist wie beim Autofahren: Schnelles Fahren bringt nix ein, außer höheren Kosten.
Dann könnte der Flugverkehr in und um Berlin also zum dortigen Wassermangel beitragen.
Windmühlen sind grün-gewollte Flatterstromerzeuger und eines ist dabei gewiss: Vorreiterland hält bis in alle Ewigkeit an grünen Windmühlen fest! Denn einzig die grüne Klima-Religion rettet die Welt und sonst gar nichts! (Das Gegenteil trifft zu…) Und schon gar kein Hirn, das haben wir schon lange den Grünen geopfert! Egal, ob Vögel und Umwelt dabei draufgehen oder der Wind immer weniger weht – die grüne Klima-Religion hat immer recht! Wer hat das immer noch nicht begriffen?
Damit die Dummheit auf ewig weiter regieren kann, haben wir im Vorreiterland überall grüne Klima-Volltrottel sitzen – das zweitgrößte Parlament der Welt ist voll davon!
Warum modellieren die die Windräder nicht als riesigen Baum?