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StartseiteForschung aktuellLokaler Einfluss19.11.2004

Lokaler Einfluss

Windkraftanlagen wirbeln Mikroklima durcheinander

<strong>Windkraft. - Wo ist Deutschland technologisch noch Weltspitze? Klare Antwort: Bei Windkraftanlagen! Hierzulande gibt es große Pläne für ausgedehnte Windparks auf See - geplant sind Ansammlungen hunderter einzelner Propeller-Türme. Vor allem in den USA favorisiert man die Errichtung regelrechter Windfarmen an Land. Mit Anlagen "Made in Germany". Was die Umweltverträglichkeit solcher Rotorwälder anbelangt, so gibt es diverse Untersuchungen zum Beispiel über den Einfluss auf die Flugrouten von Vögeln. Amerikanische Wissenschaftler haben die Auswirkung gehäufter Rotormasten an Binnenstandorten auf das lokale Klima untersucht. </strong>

Von Volker Mrasek

Beeinflussen Windkraftanlagen das Mikroklima? (AP)
Beeinflussen Windkraftanlagen das Mikroklima? (AP)
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Nicht nur in Deutschland und anderen europäischen Ländern sprießen die Propellermasten. Auch jenseits des Atlantik, in den USA ...

Der Trend geht dahin, Windenergie künftig in Agrargebieten zu gewinnen. In Iowa und in Oklahoma entstehen jetzt die ersten großen Windparks auf Ackerland. Innerhalb der nächsten zehn Jahre werden wir noch mehr davon sehen, vor allem im Mittleren Westen, in den Great Plains.

So lange wollte Samnath Baidya Roy nicht warten. Der gebürtige Inder und Forscher an der Duke University in North Carolina entschloss sich, schon heute einen Mega-Windpark hochzuziehen. Einen virtuellen. In seinem Computer. Um zu sehen, wie sich eine Vielzahl von Windturbinen eigentlich auf das Lokalklima am Standort auswirkt.

Im Rechner ist so manches möglich. Baidya Roy wählte einen Flecken in Oklahoma als Modellregion. Dort postierte er kurzerhand hundert mal hundert Windkraftanlagen im Carré, jede von ihnen hundert Meter hoch. Die Rotoren ließ der Physiker und Umweltwissenschaftler dann im Simulationsmodell laufen, und zwar in einem heißen Juli. Dazu fütterte Baidya Roy den Rechner mit den entsprechenden Wetterdaten vom Standort. Das Ergebnis:

Wir sehen, dass solche Windparks Windenergie absorbieren. Und daß turbulente Luftbewegungen im Sog der Rotorblätter entstehen. Diese physikalischen Effekte beeinflussen tatsächlich die lokale Meteorologie, und dadurch auch das Wetter am Erdboden.

Entscheidend ist: Durch die Rotorbewegungen kommt es zu einer vertikalen Durchmischung der Luft von oben nach unten und umgekehrt. Der Austausch von Wärme und Feuchtigkeit zwischen dem Erdboden und der Luft in Höhe der Rotorblätter wird forciert ...

Die Folge ist dann eine Erwärmung und Austrocknung unten am Boden. Am stärksten macht sich dieser Effekt in den frühen Morgenstunden bemerkbar. Da zeigt unser Modell eine Erwärmung von zwei Grad Celsius. Über den Tag gemittelt sind es immer noch 0,5 Grad. Das sind bedeutende Veränderungen.

In einer Agrarregion wie den Great Plains in den USA treten im Sommer immer wieder mal Trockenperioden auf. Wenn dann Windkraftanlagen zusätzlich Feuchtigkeit vom Boden wegführen, spitzt sich das Problem noch zu. Darin sieht Baidya Roy den Wert der neuen Studie: Dass sie erstmals auf dieses Risiko hinweist.

Andererseits warnt der Physiker davor, die Daten überzubewerten. Es handele sich um eine erste Pilotstudie. Ihre Ergebnisse seien nicht unbedingt übertragbar. Strenggenommen gälten sie nur für den Teststandort in Oklahoma, unter Umständen auch für Agrargebiete mit ähnlichem Mikroklima. Aber es gebe ja noch ganz andere, betont Baidya Roy.

Und dann ist da ja noch die Sache mit den 10.000 Windturbinen. Die Zahl ist außerordentlich hochgegriffen. Wichtig zu wissen wäre, ob auch kleinere Windparks den Boden unter ihren Füßen spürbar austrocknen.

Davon geht Robert Walko zwar aus, ein Kollege Baidya Roys an der Duke University. Doch beschwören kann es der Meteorologe nicht. Walko ist aber sicher, dass es schon bald mehr Studien auf diesem Gebiet geben wird. Und damit auch größere Klarheit:

Ich halte es für eine gute Idee, solche Studien durchzuführen, wenn neue Windparks geplant werden. Eigentlich sind sie nicht sehr aufwendig. Sie kosten natürlich Zeit, aber nicht viel Geld. Geeignete regionale Wettermodelle stehen zur Verfügung. Windparks sind an und für sich eine sinnvolle Sache, um Energie zu gewinnen. Aber auch solche Technologien schaden unter Umständen der Umwelt. Man muss hier das Gesamtbild sehen.

Die Studie der US-Forscher könnte auch Ansporn für die Entwickler von Windkraftanlagen sein. Wenn es ihnen gelingt, Rotorblätter zu bauen, die weniger Luft-Turbulenzen erzeugen, dann wirbeln die Windmühlen auch das Mikroklima nicht so stark durcheinander ...

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