Dürre durch Windräder? – Eine Nachlese

Die massenhafte Ausbreitung von Windrädern sorgt offensichtlich dafür, dass Wassermangel, Missernten und Waldsterben zunehmen. Der Klimawandel ist eine Herausforderung. Aber erst die Energiewende macht daraus eine Katastrophe.

Auf meinen letzten Artikel „Dürre durch Windräder?“ gab es wieder sehr interessante Leserreaktionen. Besonders auf den Punkt brachte es der Physiker Dr. Peter Adel, der hier auf Achgut bereits 2019 zu diesem Thema den sehr lesenswerten Artikel „Wie Deutschland seinen Wind ausbremst“ veröffentlicht hatte. Er schreibt unter anderem: 

„Während das böse CO2 dafür sorgt, dass die Erde grüner wird und die Wüsten schrumpfen (Satellitenmesungen!), sorgt die Energiewende offensichtlich dafür, dass hier der Wassermangel und damit die Missernten und das Waldsterben zunehmen. Insgesamt ist der Klimawandel eine Herausforderung. Aber erst die Energiewende macht daraus eine Katastrophe.“

Insbesondere weist Dr. Peter Adel in seinem Leserbrief auf eine Veröffentlichung von Axel Kleidon in der Meteorologischen Zeitschrift (Vol. 30, Nr. 3) hin, aus der hervorgeht, „dass die Pläne der Energiewende regional weit mehr Windenergie gewinnen wollen, als die Natur überhaupt bereitstellt“.

Das Versagen der wetter- und klimawichtigen Transportfunktion des Windes

Bedanken möchte ich mich auch für die Zuschrift des Physikers Dr. rer. nat. Michael Dost, die mich per E-Mail erreichte. Sein Fazit zu dieser Problematik lautet: Bereits die derzeitige Ausbaustufe der Windenergie beeinträchtigt die Luftbewegung in der Atmosphäre dramatisch. Die Hauptwirkung ist wohl weniger in der Austrocknung im WKA-Umfeld zu suchen, als im Versagen der wetter- und klimawichtigen Transportfunktion des Windes zu sehen. Einerseits werden Regenwolken nicht mehr ins Inland transportiert, wo die lebenswichtigen Niederschläge benötigt werden. Andererseits bleiben lokale Starkregengebiete wesentlich länger an einer Position. So war Meldungen zufolge das Flutereignis im Ahrtal eine Folge eines ungewöhnlich langen Verweilens des Regengebietes über einem lokal begrenzten geografischen Bereich.

Mit seiner freundlichen Genehmigung veröffentlichen wir hier einen Auszug aus seiner Studie „Der Wind ist nicht genug“ (nach einer Anregung von Dr. Peter Adel):

„Wind entsteht aufgrund von Temperatur- und Feuchtigkeitsunterschieden in der Atmosphäre. Die Energiequelle für diese Austauschvorgänge ist die Sonne. Die Atmosphäre stellt eine Wärme-Kraftmaschine dar. Dementsprechend gelten die entsprechenden Naturgesetze der Thermodynamik für die Umwandlung der Sonnenwärme in Windenergie, d.h. die kinetische Energie der Luftmassen.

Die Globalstrahlung, also die Summe aus direkter und diffuser Sonnenstrahlung, wird in Watt pro Quadratmeter gemessen. In Deutschland beträgt das Mittel der Strahlungsleistung 133,67 W/m² oder eine eingestrahlte Energie von 1.171 kWh/m² als jährliche Gesamtsumme (Stand 2020). Nutzbare Windenergie kann aber nur aus Wärme entstehen, die großflächig durch Luftströmungen ausgetauscht wird. In die Thermik aufsteigender und absinkender Luft fließt nach einer NASA-Analyse im globalen Durchschnitt nur ein sehr kleiner Anteil von 22 W/m² vom globalen Einstrahlungsdurchschnitt von 164 W/m². Der entsprechende Anteil für unsere Breiten läge folglich bei etwa 16 W/m². Dieser sehr niedrige Bruchteil ergibt sich daraus, dass ein sehr großer Strahlungsanteil unmittelbar wieder in den Weltraum reflektiert wird. Und vom Rest wird nur ein kleiner Teil durch die Luft umverteilt. Dieser Wärmeanteil kann aber grundsätzlich nur teilweise in mechanische Arbeit umgewan­delt werden. Diesen Zusammenhang beschreibt der zweite thermodynamische Hauptsatz.

Je größer die Temperaturdifferenz ist, desto höher ist nach diesem Naturgesetz der theoretisch maximal mögliche Wirkungsgrad (Carnot-Wirkungsgrad). Grob geschätzt, dürften die treibenden Temperaturdifferenzen bei der Windentstehung in der für Deutschland relevanten etwas chaotischen Wetterküche der Westwindzone (Ferrel-Zellen) unter 20°C liegen. Entsprechend dem sich daraus ergebendem Carnot-Wirkungsgrad können höchstens um die 5 Prozent der ausgetauschten Wärme in Windenergie umgewandelt werden. Wirkungsgrade realer Prozesse liegen stets noch deutlich unter dem Carnotschen Wirkungsgrad, sie sollten im Windsystem wegen verschiedener Verlustprozesse höchstens halb so hoch sein. Damit verbleibt ein Leistungsangebot von unter 0,5 W/m².

25 GW mittlere Leistung als obere Schranke für die Windkraftnutzung in Deutschland

Über Land gehen Großteile dieser Leistung durch die Wechselwirkung des Windes mit Hindernissen und am Bodenprofil verloren. Eine Größenordnung kann durch Vergleich der Windgeschwindigkeiten über See (also durch Bodenrauheit ungebremst) und über Land (durch Wälder, Berge, Bebauung etc. gebremst) abgeschätzt werden. Wie aus üblichen Windkarten (z.B. aus Wetter.apps wie Windy) leicht abgelesen werden kann, besteht hier ein Geschwindigkeitsverhältnis von mindestens 1:2, d.h. ein Verhältnis der kinetischen Energie einer Lufteinheit von 1:4. Somit wird die verfügbare Energie Onshore auf 1/4, d.h. unter ca. 0,125 W/m² reduziert. Es sei hier bemerkt, dass die Anordnung sehr vieler WKA im Offshore-Bereich einen vergleichbaren Bremseffekt wie die Oberflächenrauheiten über Land haben sollte, so dass die Ertragserwartungen an den Offshore-Ausbau stark übertrieben sein dürften.

Weitere Verluste ergeben sich bei der Übertragung der Windenergie auf die Rotoren und bei der Stromerzeugung. An dieser Stelle dürfte der Wirkungsgrad höchstens etwa 60 Prozent betragen. Somit verbleibt für die Stromerzeugung gerade mal ein Potenzial von 0,075 W/m². Für ganz Deutschland mit einer Fläche von etwa 350.000 Quadratkilometern entspricht dies einer mittleren Leistung von etwas über 25 GW.

Insgesamt legt dies den Schluss nahe, dass diese 25 Gigawatt mittlere Leistung eine obere Schranke für die Windkraftnutzung in Deutschland darstellen. Da eine vollständige Nutzung dieses Potenzials den vollständigen Entzug der kinetischen Energie des Luftstroms bedeuten und dies zum völligen Stillstand der Luftmassen – damit zu einem Luftstau – führen würde, sind (analog zum Bertzschen Gesetz) nur etwa 70 Prozent dieses Betrages theoretisch nutzbar. Der größtmögliche Entzug der kinetischen Energie der Luftströmungen würde allerdings mit Sicherheit zu erheblichen Klimaschäden wie Dürren und Starkregen führen. Aktuelle Beispiele wie die Dürren in Brandenburg und die Flut im Ahrtal (vor einem Jahr) dürften weniger dem „Klimawandel“ geschuldet, sondern erste ernste Warnzeichen vor den Folgen eines vernunftwidrigen Windkraftausbaus sein.

Eine durchschnittliche Erzeugung von 25 Gigawatt entspräche einer Jahreserzeugung von 220 Tera­wattstunden. Der gesamte Energieverbrauch in Deutschland beträgt jedoch 3.600 Terawattstunden. Somit könnte die Windenergie selbst bei schrankenlosem Ausbau davon nur weit unter 10 Prozent decken.“ ... Soweit die Ausführungen von Dr. Michael Dost. 

Niederschlagsverluste von mindestens 300 Litern pro Quadratmeter

Bedanken möchte ich mich auch bei einem weiteren Leser, der mich (ebenfalls per E-Mail) noch einmal auf die Studie der Harvard-Wissenschaftler Prof. Lee M. Miller und Prof. David W. Keith „Climate Impacts of Wind Power“ aufmerksam gemacht hat, die darin u.a. feststellten, dass der Betrieb der Windkraftanlagen zu einer Temperaturerhöhung führt, die bei Weiterbetrieb der fossilen Energieerzeuger erst in einigen hundert Jahren erreicht würde. Weiterhin weist der Leser auf ein sehr aufschlussreiches Tool hin, das auf der Website kachelmannwetter.de zur Verfügung gestellt wird: „Niederschlagssummen Deutschland mit Archiv ab dem Jahr 2005“. Damit kann man sich die Aufsummierung der bundesweiten Jahresniederschläge in regionaler Auflösung anzeigen lassen – z.B. für die Region südlich von Paderborn, die mit Windrädern regelrecht zugepflastert ist. Dort waren danach im Jahr 2021 bereits Niederschlagsverluste in einer Größenordnung von mindestens 300 l/m² zu verzeichnen. Und das an einer Wetterscheide wie dem Eggegebirge und dem Teutoburger Wald. Ein weiterer Ausbau von Windkraftanlagen, z.B. im Gebiet der Aabachentstehung, könnte damit massiv die Trinkwasserversorgung durch die Aabachtalsperre gefährden, da der Aabach ein reines Oberflächengewässer ist. Der Trinkwasserverband Aabachtalsperre betreibt das drittgrößte Versorgungsnetz Deutschlands, ist also mit Sicherheit eine hochrelevante kritische Infrastruktur.

„Heute ist es gelungen, den Knoten durchzuschlagen“

Währenddessen geht der Irrsinn der Zupflasterung unseres Landes mit landschaftsfressenden Windrädern fröhlich und ungebremst weiter. Und natürlich werden auch die anderen monströsen Umweltschäden durch Windkraftanlagen bagatellisiert und kleingeredet: die Vernichtung ganzer Biotope durch den riesigen Flächenverbrauch; die hohe Brandgefahr durch Windkraftanlagen in Wäldern; die Vogel-, Fledermaus- und Insektenvernichtung; die gesundheitlichen Beeinträchtigungen durch Infraschall etc. Eine Agentur für Erneuerbare Energien e.V. versteigt sich gar zu der Behauptung, Windkraftanlagen trügen „direkt auch zur Bewahrung von Landschaften und Naturflächen bei.“

Und als Krönung des Ganzen erklärt man sich sogar noch zum Hüter des Artenschutzes. Ich weiß nicht, ob ich lachen oder weinen soll, wenn ich bei RND lese (4.4.2022): 

„Bundesumweltministerin Steffi Lemke (Grüne) und ihr Parteikollege Bundesklimaschutzminister Robert Habeck wollen mit einem Maßnahmenprogramm den Ausbau der Windenergie vorantreiben, ohne den Artenschutz dabei zu gefährden. Nach jahrelangem Streit beider Ministerien stellten sie am Montag in Berlin ausgehandelte Eckpunkte vor. „Heute ist es gelungen, den Knoten durchzuschlagen“, sagte Habeck mit Blick auf die Konflikte in der Vergangenheit. Artenschutz und Windkraft seien in Zukunft „Alliierte“ und nicht Gegner.

Für den Ausbau der Windkraft werden mehr Flächen benötigt: Auch artenschutzrechtliche Gründe führen bisher aber dazu, dass Windkraftanlagen nicht genehmigt worden sind. Konkret wollen beide Häuser den Ausbau unter anderem mit gesetzlichen Änderungen deutlich beschleunigen. „Wir werden die Verfahren für Windenergieausbau vereinfachen“, kündigte Lemke an. (…)

(…) Für die Deutsche Umwelthilfe ist jedoch nicht der Artenschutz der Bremser, sondern „unsinnige Abstandsregeln und bürokratische Schikanen“, hieß es weiter. Die Bundesregierung müsse „die Freigabe naturschutzfachlich unbedenklicher Standorte ermöglichen“, so der Umweltschützer. „Ein schneller Anfang wären die zahlreichen Flächen, die heute etwa durch Flugnavigation und Bundeswehr blockiert werden.“

Unsinnige Abstandsregeln und bürokratische Schikanen, nee klar. Wenn das „Weltklima“ gerettet werden soll, hat die Scheiß-Natur gefälligst Platz zu machen, gell?

Vorwärts immer, rückwärts nimmer!