Stefan Klinkigt / 15.07.2022 / 06:00 / Foto: Stefan Klinkigt / 56 / Seite ausdrucken

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!

Foto: Stefan Klinkigt

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Wolfgang Richter / 15.07.2022

Sehr geehrter Herr Klinkigt, Ihre Texte und die genannten Studien befassen sich ja nur mit der “Windenergie”. Wenn ich dazu hören und lesen darf, daß “unsere” Physikausblender in Politik und Ökoindustrie zur Verbesserung der Gesamtenergieausbeute von Energie mit dem Gedanken spielen, nicht nur die Masse an Dächern zu verspiegeln, sondern auch größere Brachflächen und gar Wasserflächen, zB von für Sport etc nicht genutzen Stauseen, mit Solarplatten zuzubauen, würde mich interessieren, welche Auswirkungen das neben dem Abtöten jeglichen Lebens auf diesen Flächen im Zusammenspiel mit dem Entzug von Windenergie haben dürfte / könnte.

A. Ostrovsky / 15.07.2022

@Johannes Schuster : Herr Schuster, ich habe es noch nicht verstanden. Hier geht es um die Frage, ob Wind-“Parks” zur Austrocknung führen. Da ist noch nicht klar, ob es um die Austrocknung direkt hinter dem Windpark geht oder um eine eher fernere Austrocknung irgendwo. Es ist auch nicht klar, ob es um Windparks am Land oder Off-Shore geht. Das kann aber nicht unwichtig sein. Ich habe das aus der Debatte jedenfalls nicht herauslesen können. Jetzt kommen Sie mit Flugzeugen, sagen uns aber nicht, in welcher Höhe Sie mit was für einem Flugzeug über einen Windpark geflogen sind. Geschwindigkeiten addieren sich wie Vektorgrößen, stimmt. Aber die Thermik wird doch nicht unterbunden, wenn eine horizontale Komponente dazu kommt. Direkt über dem Windrad wird die aufströmende Luft horizontal abgelenkt, das ist sicher so, aber trotzdem steigt wärmere Luft doch nach oben, und ab etwa 1000m über dem Windrad hat sich doch die seitliche Bewegung abgeschwächt. Was ich daraus erkenne, ist dass die Entstehung von Tornados wahrscheinlich behindert wird, weil der senkrechte Kanal über dem warmen Land abgelenkt wird. Die Rotation der Rotoren selbst hat eine horizontale Achse, Tornados entstehen, wenn eine warme Luftströmung ungehindert nach oben steigt und dabei durch die Corioliskraft in Rotation mit senkrechter Achse gerät. Wenn Sie selbst erkannt haben, dass Windräder die Thermik zerstören, wie entstehen dann Torrnados durch die selbe Bewegung? Und ist die viel schnellere Drehbewegung eines Flugzeugpropellers dann nicht viel eher die Ursache für die Entstehung eines Tornados?

Karsten Dörre / 15.07.2022

@Karl-Heinz Boehnke, Ihr lustiger Einwand mit “Überwindung” (zuviel Wind) ist real. Die Windräder stellen sich bei 90 kmh Windgeschwindigkeit automatisch ab, damit die Zukunft nicht zerstört wird bzw. durch die Luft fliegt und Kollateralschäden anrichtet. Zusätzlich sind Sensoren eingebaut, die die Windflügel in eine Position drehen, bei der die windanfälligen Rotorblätter windgeschützter stehen. Lustig wird es, wenn ein Windrad da oben Feuer fängt. Auch hier kommt die Abschaltautomatik, aber die Feuerwehr sichert lediglich die Umgebung und lässt das Feuer “kontrolliert” zuschauend abfackeln.

Karl Schmidt / 15.07.2022

Das Problem sind nicht die Naturgesetze. Der Wind ist einfach rechts.

Karl Baumgart / 15.07.2022

Q Thomas Brox ‘Pfründen’ muss es heißen, werter Brox, den ‘Pfründe’ ist Singular. Es tut mir leid, aber einem Mann mit Ihrer Intelligenz - keine Ironie - kann ich einen solchen Fehler nicht durchgehen lassen.

Gus Schiller / 15.07.2022

Wann geht das endlich in das verkalkte (verkiffte) grüne Hirn rein, dass 100.000 Windräder bei Flaute genau NULL Kilowatt Strom erzeugen werden? Und bei 500.000 Windräder wäre es das gleiche Ergebnis.  +++ Übrigens, wie man hört, soll sich gerade eine Frau Hoch wie Breit einen Winterspeck zu legen.

Gus Schiller / 15.07.2022

Fakten, Fakten, Zahlen… die sind doch den Klimadioten völlig schnurz. Alles was zählt ist Ideologie!!!! Rationales Denken ist längst abgeschafft. Kinder erhalten statt Bildung nur Dogmen und beten diese brav nach. Wenn Buntland in 10 Jahren wie die Sahelzone aussieht ist nicht der Klimawandel schuld sondern die Klimatrottelinnen und -aussen. Dann fühlen sich aber bestimmte Gruppen wie zuhause.

PALLA Manfred / 15.07.2022

+ + + und “natürlich” ist die TROPO-ErWärmung bei gleichzeitiger STRATO-AbKühlung “mensch-gemacht” !!! - wird seit 1980 per Satelliten “remss.com” (Remote Sensing Sytem) bis dato relativ neutral “gemessen” und “aufgezeichnet” - stärkste Ursache dafür sind die H2O-EIS-Aerosole der FLIEGEREI “über den Wolken und vor Sonne und Mond” !!! - von Mir “geschätzt”, zuletzt vor C-Lockdown, um die “300” Mio. To./p.a. - sie verringern das Temperatur-DELTA (Temp.-Spanne) !!! - nach “9/11”-FlugVerboten (USA, Sept. 2001) wurde dies von Travis et al. USA-weit “ausgewertet” - Titel: - > CONTRAILS reduce daily temperature range < (Nature 08/08/2002) !!! - mehr dazu auf der Seite meines Wiener MitStreiters E. Schaffer (“greenhousedefect.com”) mit entspr. Post dazu von Mir ;-)

Michael Dost / 15.07.2022

@Andreas Flöhl “....oder zurückgerechnet 13GW real erbrachte Leistung. Zu den erwähnten 25GW ist somit noch genug “Luft”. Nö...da ist keine Luft mehr. Leider. Die berechneten 25GW sind die maximal zur Verfügung stehende kinetische Energie der Luft im Zeitmittel. Könnte man diese kinetische Energie vollständig “ernten”, müssten sämtliche Luftnasse im Ergebnis auf die kinetische Energie 0 gebremst werden. Das geht offensichtlich nicht, da es dann zum vollständigen Stau käme. Das ist auf landesweiter Ebene genau so wie bei der einzelnen Windkraftanlage. Googeln Sie mal nach “Betzscher Leistungsbeiwert”, ich empfehle dazu die Seiten von Prof. Jörn Loviscach, in denen man alles, aber auch alles über Wind erfährt. Reserven mag es an anderer Stelle geben. Meine von Herrn Klingigt freundlicherweise vorgestellte Rechnung beschreibt die Energiebilanzen für den Mechanismus der thermisch angeregten auf- und abströmenden Luftmassen, wie man ihn zur Windentstehung im Internet nahezu ausschließlich findet. Ich vermute aber beründet, dass auch ein Teil der zur Wasserverdunstung beitragenden Sonnenenergie in den Wind fließt. In einigen Beschreibungen der Hurrikan-Entstehung finden sich relativ unspezifische Hinweise auf Derartiges. Das ändert aber nichts an der Tatsache der dramatischen Begrenztheit der Windenergie. Ich arbeite noch daran, ebenso an einer Energiebilanz-Abschätzung zur Solarenergie. Letztere wird sich zumindest in den vier sonnenarmen Monaten ebenso als zu begrenzt für ein Konzept für eine Zukunftsenergiepolitik unter Wohlstandserhaltung und Gewährleistung der deutschen Wirtschaftskraft erweisen. Aussichtsreiche Auswege sehe ich in einer verantwortungsbewussten und innovativen Renaissance der Kernenergie, qualitativ und vom Zeithorizont weit jenseits lediglich der Laufzeitverlängerung dreier Kraftwerksdinosaurier aus Jahren der Politprotzerei mit monströsen Großprojekten = konzentrierten Risikoclustern.

Thomas Brox / 15.07.2022

@ Katharina Fuchs. “Mit anderen Worten: die gesamte Windkraftindustrie ist ein reines Betrugsgeschäft, ausgerichtet darauf, Gelder vom Staat abzugreifen, und Politiker, die es unterstützen, sind geschmiert.” Das ist faktenfreier Unsinn. Der größte Gewinner ist der Staatsapparat, wobei die Politiker (Politbeamte) Teil des Apparats sind. Es geht um Machterhaltung, und damit um die Erhaltung der fetten steuerfinanzierten staatlichen Pfründe. Hunderttausende Beamte sind mit der planwirtschaftlichen Verwaltung der Energiewende beschäftigt. Die müssen bis zu ihrem Ableben unterhalten werden. Zur rot-grünen Klientel gehören auch Lehrer, Personal an Universitäten und Instituten, Staatssender, etc. ++ Es sind bereits einige Hersteller von Windkraftanlagen pleite gegangen. Aktuell die Firma Senvion insolvent, siehe [Wirtschaftswoche: Windkraftbranche aufgepasst: Die Senvion-Pleite ist erst der Anfang].

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