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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Bernhard Krug-Fischer / 15.07.2022

Was mich bei der ganzen Diskussion interessieren würde, ist die Frage, ob es schon Studien gibt, inwieweit das Geoengineering jetzt schon Einfluss auf den „menschengemachten Klimawandel“ genommen hat.

A. Ostrovsky / 15.07.2022

Ich habe mal eine Gegenrechnung: Das Jahr hat etwa 8760 Stunden. Wenn ein Haushalt mit zwei Personen im Jahr 1000 kWh verbrauchen würde (natürlich ohne Elektroauto und ohne dass zwei Fernseher 24/7 laufen), entspricht das einer Dauer-Durchschnittsleistung von 115 Watt. Wenn jeder Haushalt zwei Solarpanel mit 150 Watt und zusätzlich ein Windrad mit etwa 50cm Rotordurchmesser betreiben würde, könnte der größte Teil des Elektroenergie-Bedarfs aus dieser Installation gedeckt werden. Weder die beiden Solarpanel, noch das Windrad hätten tatsächlich einen Einfluss auf die Wärme- und Energiebilanz der Atmosphäre. Der Windwiderstand des Windrades wird vom Windwiderstand des Balkons in ihrem Hochhaus übertroffen. Wo ist bisher der Fehler? Wo entsteht die extreme Energiebedarf, der den tatsächlichen Elektroenergiebedarf aller Haushalte um ein Vielfaches übersteigt? Wenn die mit elektrischen Wandheizern die Wohnungen heizen, wie die Franzosen, ist die Frage geklärt. Aber das ist doch in Deutschland nur die seltene Ausnahme? Wer kann mir bitte erklären, wo der Fehler ist? Ok, die 1000 kWh reichen nicht, wenn den ganzen Tag gekocht und gebacken wird. Auch die Waschmaschinen sind Stromfresser. Alles klar. Das Trinkwasser muss aufbereitet werden und der Aufzug im Hochhaus ... Wer fährt denn aber Tag und Nacht mit dem Aufzug hoch und runter? Wenn ich das Wort Stromlücke höre, sehe ich diese Lücke zwischen dem sparsamen Verbrauch und der tatsächlichen extremen Strommenge, die im Land erzeugt oder importiert werden muss. Wahrscheinlich arbeite ich mit falschen Zahlen, weil die LED-Beleuchtung von Straßen, Arbeitsräumen ohne Fenster, U-Bahn-Stationen nicht berücksichtigt ist. Und die U- und S-Bahnen der Großstädte fahren auch noch, wenn wir längst nicht mehr mit fahren. Ich bin für eine Bestandasaufnahme. Die Daten werden doch alle erfasst. Warum wird das nicht mal intelligent analysiert? Warum wird alles zusammengekippt und umgerührt, statt der konkreten Einzelbeiträge zum Verbrauch.

A. Ostrovsky / 15.07.2022

@Michael Lorenz : Alle Menschen wurden, seitdem es Menschen gibt, als Kleinkinder geboren und - auch wenn es hart klingt - im Wesentlichen richtig dumm. Dann beginnt eine Phase des Lernens, die eigentlich nie endet. Und irgendwann, wenn sie genug gelernt haben, können diese Kinder dann von ihrer Elterngeneration die Welt übernehmen, einschließlich der Macht darin. Wenn es so unausweichlich wäre, dass dann bei jedem Übergang von einer Generation zur nächsten alles zusammenbricht, wären wir niemals aus den Erdhöhlen herausgekommen. Die Deutschen würden immer noch in den Ruinen der Weltkriege hausen. Haben etwa diejenigen, die heute das Land gegen die Wand fahren, mit besserwisserischer Gewalt, als Kinder nicht genug gelernt? Es gab NIEMALS vorher eine Zeit, wo man den Kindern so viel Zeit gelassen hat und so viel Unterstützung gegeben hat und so viele Möglichkeiten zum Lernen gegeben hat. Was Sie schreiben, ist absolut geschichtslos. Das KANN nicht die Ursache des Problems sein. Vielleicht ist es eher so, dass die Kinder, so wie damals beim Turm zu Babel, die Worte der Elterngeneration nicht mehr verstanden haben und deshalb Unsinn gelernt haben, weil sie sich nicht mehr um den Sinn bemüht haben. Es ist nicht ein Mangel an Wissen, es ist ein Übermaß an falschem Wissen, Blödsinn, bei gleichzeitigem Mangel an Bereitschaft, sich von der Elterngeneration erklären zu lassen, dass sie Rattenfängerwissen aufgesessen sind. Es ist ein Mangel an Empathie, ein Mangel an Vertrauen, ein Mangel an Güte. Die gutmenschlichste Generation aller Zeiten LEIDET SELBST AN EINEM RIESIGEN MANGEL AN GÜTE. Die MORAL wird deshalb nur simuliert, um den Mangel zu verschleiern. Wenn wir das als Fakt erkennen, können wir uns dann auch der Frage widmen, wie es soweit kommen konnte. Wo ist die Stelle, an der falsch abgebogen wurde. Man kann das nur mit schonungsloser Ehrlichkeit herausfinden. Die Frage ist, wozu. Die Schäden werden nicht mehr behoben, jedenfalls nicht, solange die Alten noch leben.

A. Ostrovsky / 15.07.2022

@Michael Schauberger : >>Nach dem “Frieren für die Ukraine” ist jetzt auch Wassersparen für die Windräder angesagt?<< Das Wassersparen wird von der Vorsehung entschieden, nicht vom Menschen. Windräder sind zwar menschengemacht, wie auch die Ukraine, aber bei Stromausfall, also 100% Strommmangel, wird das Wasser nur noch in den Flüssen fließen und dort ist das Sparen auf Dauer nicht möglich. Selbst wenn man eine Staumauer baut, werden in kürzerer Zeit die Abflüsse aus dem Stausee mit den Zuflüssen im Mittel übereinstimmen. Man müsste die Mathematik woke umsteuern, zur Wathematik, bzw. WhatAmatic, dann steht es wieder in der Macht des Menschen. Wir brauchen also menschengemachte WhatAmatic. Wichtig ist, dass die Behörden bei Stromausfall ältere Menschen über Briefe und Fleyer informieren. Das kann nicht lückenlos funktionieren, weil die Briefträger in städtischen Häusern nicht mehr klingeln können, damit die Alten die vier Etagen herunter kommen, um das Behördenschreiben in Empfang zu nehmen. Das liegt daran, dass die Mehrzahl der Türklingeln, wie die Toilettenspülungen mit Wasser funktionieren. Man wird ausnahmsweise sich damit abfinden müssen, dass eine umfassende Rettung hilfebedürftiger und bettlägerischer Menschen nicht gelingen kann. Hier muss die gutmenschliche Demokrakie eingestehen, dass nicht alle Wohltaten menschengemacht sein können.

C. Krull / 15.07.2022

@Dr Stefan Lehnhoff Das ist richtig. Die riesigen Solarpanelflächen erreichen infolge der schwarzen Oberflächen Temperaturen von weit über 100 Grad. Diese Wärmestrahlung wird an die umgebende Luft abgegeben und führt an diesen Standorten zu lokal verheerenden klimatischen Verhältnissen. Die heisse Luft steigt auf und kühlere Luft wird aus der Umgebung nachgesaugt. Ein ungewolltes Heizelement par excellence; allerdings mit größtem Schaden für die Umwelt. Man sollte überlegen, diese (verschwendete) Energie mit Zusatzmodulen ähnlich einem Solarthermie-Kraftwerk zu verwerten anstatt die Umgebung klimaschädlich aufzuheizen.

Helmut Erb / 15.07.2022

Jedes Argument gegen den Windwahn ist mir willkommen. Aber niemand sollte glauben, das könne bei den politisch Verantwortlichen in Bund, Land oder Kommune irgend etwas bewirken. Schon im August 2012 hat Habeck, damals Landesminister in Schleswig-Holstein, in einem Interview der „Welt“ festgestellt: „Ich bin für Naturschutz und Energiewende verantwortlich und kann deshalb klar sagen, dass die Energiewende nicht am Naturschutz scheitern wird.“ So läuft das noch heute. Und fast alle machen begeistert mit.

K. Funk / 15.07.2022

Zum Thema Solaranlage: Ein Solarmodul hat aktuell eine Effizienz von um die 20%, d.h. nur 20% der “eingefangenen” Sonnenenergie wird in elektrische Energie umgewandelt. Die verbleibenden 80% werden zwar absorbiert aber eben nur als Wärme wieder an die Umgebung abgegeben. Da wird zumindest von dem eingefangenen Licht nichts reflektiert (was reflektiert wird, wird vorher reflektiert und damit nicht eingefangen). So kann man relativ leicht ausrechnen, wie viel Energie als Wärme von den Solaranlagen an die Umwelt abgegeben wird - nämlich die vierfache Menge der abgegebenen elektrischen Leistung.

Karsten Dörre / 15.07.2022

Das mit dem Ahrtal ist nicht richtig. Ganz NRW ersoff im stundenlangen Starkregen. Im angrenzenden Ahrtal in Rheinland-Pfalz waren die geographischen Bedingungen der Auslöser der Katastrophe. Dass paar Windanlagen ganz NRW wettermäßig beeinträchtigen können, wäre eine gewagt steile These.

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