Walter Naggl, Gastautor / 10.09.2022 / 06:00 / Foto: Pixabay / 126 / Seite ausdrucken

Wenig Wind durch Windkraft heißt Dürre und Starkregen

Von Walter Naggl.

„Häufung der Dürresommer eine Folge der Klimakrise“ meldet der Bayerische Rundfunk unter der Rubrik „Wissen“. Der Südwestrundfunk präsentiert „Fakten“ zum Dürresommer 2022 mit der Überschrift „Klimawandel und die Folgen“. Die Öffentlich-Rechtlichen heben die These vom überragenden Einfluss eines menschengemachten Klimawandels auf die diesjährige Dürre in den Stand einer absoluten Wahrheit. Wer daran zweifelt ist unwissend, ja vielleicht sogar ein Ketzer.

Im Mittelalter genügte der Blick von Konstanz ans andere Ufer des Bodensees, um zum Ketzer zu werden. Bregenz verschwindet wegen der Erdkrümmung unter dem Horizont, nur die Berge oberhalb von Bregenz sind zu sehen. Die Welt ist halt doch keine Scheibe. Heute genügt ein Blick in die Aufzeichnung der Niederschläge in Deutschland von 1881 bis 2021 für ketzerische Gedanken. Die Niederschläge folgen bis zur Jahrtausendwende einem leicht steigenden Trend und sind erst in den letzten zwei Jahrzehnten rückläufig. Wie kann das sein? Der menschengemachte Teil des Klimawandels schlägt doch keine Kapriolen, erst mehr, dann weniger Niederschlag? 

Hängt der Rückgang der Niederschläge möglicherweise mit der menschengemachten Energiewende zusammen, die in diesem Jahr ihr zwanzigjähriges Jubiläum feiert und in den Jahren 2014 bis 2017 besonders viele Windräder hervorbrachte? Unverdächtiger Kronzeuge für eine solche Sicht könnte der Wissenschaftliche Dienst des Deutschen Bundestages sein. Dort wird unter „6. Wissenschaftliche Erklärungen für die Dürreproblematik in Deutschland“ ein Zusammenhang zwischen der Verteilung der Bodendürre in 2018 und den Standorten der Windräder festgestellt, um dann zu schlussfolgern: „Betrachtet man allerdings die Verteilung von Windkraftanlagen in anderen Ländern Europas, so ist eine Deckung von Windkraftanlagen und Trockenheit nicht durchweg erkennbar. Darum ist die Annahme eines kausalen Zusammenhangs zwischen Windkraftanlagen und Dürre nicht sofort naheliegend.“ „Nicht durchweg“ und „nicht sofort“, aber immerhin sehr eindrucksvoll, wie die grafische Gegenüberstellung von Windkraftstandorten und Dürregebieten in Deutschland zeigt.

Austrocknung des Bodens in der Umgebung von Windparks

Eine noch junge deutschsprachige Literatur zu den Klimaschäden von Windrädern, welche auf der Pionierarbeit von Dagmar Jestrzemski aufbaut, erklärt die Austrocknung des Bodens im Umfeld der Windräder. Hinter den Windkraftanlagen wird die Luft in Form eines sich weitenden Trichters großflächig verwirbelt und dabei bodennahe feuchte Luft nach oben und trockene Luft aus höheren Schichten nach unten transportiert. Unter besonderen Wetterbedingungen wird dieser Vorgang auf eindrucksvolle Weise sichtbar. 

Zum Effekt der Austrocknung des Bodens in der Umgebung von Windparks kommen zwei weitere, noch wichtigere negative Einflüsse auf das Klima. Zum einen das Aufsteigen feuchter Luft nach oben, wenn sie erstmalig auf Windräder trifft. Aufgrund der gewaltigen Fläche, welche von den Rotoren der Windparks überstrichen wird, wirken diese wie eine Mauer, welche einen Teil der Luftmassen zum Aufsteigen und damit Abregnen zwingt.

Zum anderen die Abschwächung des Windes auf der wind-abgewandten Seite der Windparks. Der Teil der kinetischen Energie, welcher in Elektrizität umgewandelt wird, fehlt nach Passieren der Windräder, entsprechend dem Energieerhaltungssatz. Auf diese Weise kommt die für Deutschland einst typische Westwetterlage zum Erliegen, und es können sich stationäre Hochdrucklagen, gelegentlich aufgrund des fehlenden Windes auch stationäre Tiefdrucklagen, entwickeln. Es regnet dann zu wenig mit der Folge von Dürre, oder zu viel, weil sich Tiefdruckgebiete nicht von der Stelle rühren.

Soweit so theoretisch. Für die praktische Bedeutung dieser Phänomene für das Klima wäre zu prüfen, ob der Ausbau von Windenergie in Nordeuropa überhaupt eine Größenordnung erreicht hat, die klimawirksam sein kann, und ob die behauptete Verringerung der Windgeschwindigkeit so groß ist, dass sie messbar wird. Auch wäre eine konkurrierende These für eine solche Verringerung zu prüfen. Schließlich soll die Dürrehypothese durch die Klimaentwicklung an und außerhalb der nordeuropäischen Mauer von Windparks geprüft werden. Kam es dort zu einer anderen Entwicklung als beispielsweise in Norddeutschland?

Ein deutlich fallender Trend der Windgeschwindigkeit

In Deutschland sind mittlerweile 1.600 Windkraftanlagen (WKA) auf See und 30.000 im Binnenland installiert mit einer Gesamtleistung von 64 Gigawatt entsprechend 64 konventionellen Kraftwerken mit einer typischen Leistung von 1.000 Megawatt. Eine größere Zahl von Windrädern gibt es nur noch in China und den USA. Bei einer typischen Blattlänge der Rotoren von 62 Metern ergibt sich eine Kreisfläche von 12.000 Quadratmetern je WKA und von 360 Quadrat-Kilometern bezogen auf 30.000 Anlagen. „Eine Wand dieses Ausmaßes quer durch Deutschland, mit 720 Kilometern Länge… würde einen halben Kilometer hoch reichen.“ Diese Rechnung von Michael W. Alberts zeigt anschaulich das Potenzial für eine (Wind-)Klimawirksamkeit der installierten Windräder. Dies umso mehr, als Deutschland von einer Mauer von WKAs umgeben ist, die von Belgien bis Dänemark reicht sowie ganz Grossbritannien umfasst.

Daten des Deutschen Wetterdienstes für Norddeutschland, ausgewertet von 1992 bis 2021 durch Stefan Kämpfe, zeigen denn auch einen deutlich fallenden Trend der Windgeschwindigkeit, besonders in den letzten zwei Jahrzehnten. Eine Studie für ganz Deutschland im Auftrag des Bundesverbands WindEnergie kommt zum selben Ergebnis.

Es gibt keine Zweifel am Trend zu fallender Windgeschwindigkeit in Deutschland und Teilen Europas. Allerdings gibt es eine konkurrierende Erklärung, welche die Bedeutung von WKA für Dürresommer mindern könnte, so sie zutrifft. Vertreter der Hypothese des menschengemachten Klimawandels machen folgende Rechnung auf: „Weil sich die Arktis schneller erwärmt als andere Regionen der Nordhalbkugel, sinkt das Temperaturgefälle zwischen Pol und Tropen – und der Höhenwind verliert seine Stärke. Hochs und Tiefs kommen dadurch nicht mehr vom Fleck, und das Wetter wird extrem. Aus Regen wird Hochwasser, aus Sonnenschein Dürre.“ 

Dürre hinter einer Mauer von Windrädern

Meteorologen sind von dieser These allerdings nicht überzeugt: „Dass die warme Arktis heute schon unser Wetter verändert, indem sie die Höhenströmung ausbremst, lässt sich in der Atmosphäre noch gar nicht beobachten, sagen die Forscher. Die Wetterdaten gäben das einfach nicht her.“ Hannah Bloomfield von der Universität Bristol erinnert daran, dass Klimamodelle eine Erklärung der Windentwicklung nicht erlauben. Aus manchen lässt sich eine Abnahme der Windgeschwindigkeit ableiten, aus anderen eine Zunahme.

Auch auf der Ebene der Daten kann man überprüfen ob es ggf. eine konkurrierende Erklärung für das Dürrephänomen im Zusammenhang mit Windkraft gibt. Das wäre dann der Fall, wenn Dürre bzw. fehlende Niederschläge auch an und außerhalb der Mauer von Windrädern rings um Nordeuropa aufträten. Konkret wurde quantitativ und qualitativ untersucht, ob es in Irland, Wales, Schottland, ganz Großbritannien und Norwegen in den letzten Jahrzehnten zu einer Verringerung der Niederschläge ähnlich wie in Deutschland gekommen ist. Die Ergebnisse zeigen, dass das nicht der Fall war und stützen so die These, dass Dürre hinter einer „Mauer von Windrädern“ entsteht.

In Irland haben Niederschläge im Zeitraum 1940 bis 2019 zugenommen. Für Wales wird keine Tendenz zur Dürre vermerkt. Im Reiseführer heißt es: „in Wales… the climate is oceanic, cool, humid and cloudy for most of the year. The wind blows frequently too. Für Schottland kann für den Zeitraum 1994 bis 2021 kein Rückgang der jährlichen Niederschläge festgestellt werden, ebenso wenig von 2001 bis 2021 für Großbritannien insgesamt. Für die norwegische Westküste gilt: „clouds, rain, and wind dominate throughout the year“.

Und wie geht’s weiter? In Deutschland soll die Leistung der Windräder an Land bis 2030 verdoppelt werden, ungeachtet der Dürre, obwohl bereits jetzt bezogen auf die Landesfläche die größte Dichte an Windrädern weltweit erreicht ist. Großbritannien will die installierte Offshore-Windkapazität von knapp 8 Gigawatt bis 2030 auf das Vierfache steigern. Ganz vorne mit dabei sein werden die großen Ölgesellschaften.

 

Dr. habil. Walter Naggl war langjähriger Mitarbeiter und Privatdozent an der Universität München.

Weitere Artikel, die zu dieser Thematik bereits bei Achgut erschienen sind:

Wie Deutschland seinen Wind ausbremst

Dürre durch Windräder?

Dürre durch Windräder? – Eine Nachlese

Den Klima-Teufel mit dem Windrad-Beelzebub austreiben

Foto: Pixabay

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Kathrin Dobler / 10.09.2022

@Manfred Knake / 10.09.2022 Hat T-Online nicht auch, was die Katastrophe im Aartal Prognosen abgegeben. Es sind meine persönlichen Eindrücke. Ich lebe in BaWü, wo bekanntlich WKA sehr übersichtlich sind. Und es gibt keine Dürre in diesem Ausmaß. Ganz davon abgesehen, dass die Windmühlen allein in ihrer Herstellung enorm umweltschädlich sind. Genau, wie E-Autos. Es ist einfach ein Fakt, dass man die gesamte Energie- und Umweltbilanz betrachten muss. Jede andere Betrachtung sind für mich ideologische Milchmädchenbetrachtungen.

A. Ostrovsky / 10.09.2022

@alberto lopez : Was Sie an der Küste Nicaraguas beobachten, passt gut zu dem, was ich in meinem Leben gelernt habe. Ich war noch nie in Nicaragua, aber ich weiß, dass Wald oder Berge den Wind, der vorher flach über das Meer fegte, abbremsen. Und das kann, wenn die Wasserdampfsättigung hoch ist, zu viel Regen führen. Das überzeugt mich. Besonders hohe Berge, in Südamerika die Anden und in Eutopa z.B. die Alpen drücken die Luft in hohe Regionen, wo es kälter ist und dann fällt Regen aus den Wolken, die sich deshalb bilden. In Windrichtung dahinter kann es ziemlich trocken sein, weil ja dort die kalte Luft aus der Höhe wieder herunter kommt und sich erwärmt. Aber was Sie schreiben und was ich auch verstehe, steht im direkten Gegensatz zu den Beobachtungen anderer Leser hier, die beobachten, dass um die Windräder herum extreme Trockenheit entstehen würde, Aber darum geht es hier in diesem Artikel nun wiederholt. Es werden immer wieder die selben Befürchtungen verbreitet, Windräder würden Dürren verursachen. Einmal ist es dort, wo sie stehen, einmal ist es viele hunderte Kilometer weiter. Man beobachtet aber nicht abregnende Wolken hinter den Windrädern, sondern Wolken lösen sich wie von Geisterhand auf, wenn sie nur in Sichtweite eines Windrades kommen. Am wenigsten kann ich aber verstehen, bei aller Wirbeltheorie, dass Windräder auf See und Windräder an Land genau die selben Effekte verursachen sollen. Das kann man nur mit assoziativem Denken in reinen Worten ohne Zusammenhang so verstehen. Wer ein Minimum an Naturerfahrung hat, ich will gar nicht von Naturwissenschaft reden, hat damit große Schwierigkeiten. Trotzdem steigt die Zahl der Veröffentlichungen dazu exponenziell an und in jeder wird eine Linkliste der vorherigen gleichlautenden Veröffentlichungen angegeben. Das ist eine typische Echokammer, wo man seinem eigenen Echo nachlauscht.

Kathrin Dobler / 10.09.2022

@R. Hilsenbeck / 10.09.2022 Das Eine hat mit dem Anderen nichts zu tun. Hier geht es um Windräder. Und man sollte nicht Äpfel mit Birnen vergleichen. Für mich ist ein schönes Beispiel das ach so schlimme Ozonloch. Es interessiert auch keine Sau mehr. Und wenn Politiker völlig sinnfrei durch die Gegend fliegen, interessiert das auch keine Sau. Und ja, ich will und werde weiter fliegen, weil ich mir im besten Deutschland aller Zeiten keinen Urlaub mehr leisten kann. Und dann bitte auch mal mit beachten, dass zum Beispiel die Meere unheimlich viel Methan ausgasen. Und uns wird erzählt, dass Kühe zu viel Methan “ausgasen”. Im Verhältnis zu den Meeren im Promillebereich. Hier geht es darum den Nutzen von Windrädern in der sogenannten Klimarettung zu bewerten. Und da kommen diese Windmühlen ganz schlecht weg. Allein bei der Herstellung dieser Monster(gilt übrigens auch für E-Autos) wird so viel CO2 freigesetzt, dass sich diese Erfindungen, geschätzt was die Klimaverbesserung betrifft nach ca. 20Jahren amortisieren. Und da sind nicht einmal die Entsorgungskosten dieses Sondermülls drin. Ich finde wirklich, dass es Ideologie ist, an dieser Energiewende festzuhalten. Man muss einfach kleine Berechnungen durchführen und stellt fest, dass es völlig unrealistisch ist, nicht nachhaltig, ja sogar in großem Maß umweltschädlich. Es ist eine Ideologie, die durchgezogen wird. Atomenergie zum Beispiel ist die sicherste und umweltfreundlichste Form der Energiegewinnung. Bestes Beispiel ist Fukushima. Trotz Erdbeben und Tsunami hat das AKW standgehalten. Aber in Deutschland wurde suggeriert, dass es gefährlich ist.

Manfred Knake / 10.09.2022

K@thrin Dobler: “Also mein Mann und ich beobachten schon seit Jahren, dass zum Beispiel in den Gebieten in Sachsen-Anhalt, wo alles mit Windrädern zugepflastert ist, eine unbeschreibliche Dürre und auch Hitze herrscht.” - Moin, das halte ich für abwegig. In meinen Wohnumfeld stehen mehr als 50 Anlagen, zwei bis drei Kilometer entfernt. Hier unterscheidet sich das Wetter mit Hitze, Kälte oder Regen nicht von den angrenzenden Regionen ohne Windparks oder im Windpark selbst (die Rotoren stehen bei stabilen Hochdruckwetterlagen oder Schwachwind bekanntlich oft still oder drehen leer).Vor einer Woche gab es noch sommerliche Hitze, vorgestern und gestern Starkregen mit Gewitter, auch in den Windparks und um die Windparks herum. Das Wettergeschehen war auf Wetter online tagelang korrekt vorhergesagt worden. Die Wetterlage ist m.E. in Höhe und Weite zu großräumig, um sich von den dazu vergleichsweise winzigen Windkraftanlagen beeinflussen zu lassen. Man sollte sich auf die tatsächlichen negativen Auswirkungen von Windkraftwerken auf die Energieversorgung, die Anwohner und Natur und Landschaft konzentrieren und nicht zusätzlich den Wetter-Popanz bemühen.

Kathrin Dobler / 10.09.2022

Also mein Mann und ich beobachten schon seit Jahren, dass zum Beispiel in den Gebieten in Sachsen-Anhalt, wo alles mit Windrädern zugepflastert ist, eine unbeschreibliche Dürre und auch Hitze herrscht. Unsere Verwandtschaft wohnt dort. Wenn wir zu Besuch waren, kamen manchmal richtig schöne dicke Regenwolken an und haben das Hindernis Windräder nicht geschafft. Die Wolken haben sich einfach aufgelöst. Das Problem ist ja, dass die Einnahmen für einen bereitgestellten Platz für ein Windrad sehr hoch sind. Da können manche Leute gut davon leben. Vorher mal geschaut, was damit angerichtet wird, hat Keiner. Und jetzt wird es als Klimawandel verkauft. Für mich war das wie ideologisch angeordnete hausgemachte gequirlte ... .

R. Hilsenbeck / 10.09.2022

Das ist einfach nur eine These die hier in den Raum gestellt wird. Nur weil es in der Umgebung von Windrädern etwas trockener ist heißt das noch lange nicht, dass dann durch Windräder das gesamte Klima trockener ist. Das ist höchst unwissenschaftlich. Genau so wie die halbe Kilometer hohe Wand. Was kommt heraus wenn man die ganzen vom Wind angeströmten Gebäude addiert? Sicher eine viel größere Zahl. Hören sie bitte damit auf immer nur Windräder als böse darzustellen. Wird so langsam lächerlich und ist auch sehr engstirnig. Man muss in alle Richtungen forschen. Nicht immer nur Windräder, Windräder, Windräder. Was ist z.B. mit dem Luftverkehr? Wie wirken sich die Kondenstreifen, die oft den ganzen Himmel verdunkeln, auf das Klima aus? Es gibt hierzu im Gegensatz zu der Aussage “Windräder sorgen für Dürre”, Wissenschaftliche Studien, die besagen, dass Kondensstreifen und die daraus resultierenden Zyrruswolken für einen Treibhauseffekt sorgen. Aber das interessiert keine Sau, weil jeder fliegen will.

Walter Driesch / 10.09.2022

@Frances Johnson, mit Verlaub: die Farbgebung physikalischer Karten hat NICHTS mit der Bodenbedeckung (Vegetation) zu tun, sondern ist eine vereinfachte Höhendarstellung. Schauen Sie auf die Kartenlegende.

J. Jekerle / 10.09.2022

An dieser These kann schon etwas dran sein. Nach der Theorie von Naturumlaufsystemen für Strukturen mit vielen vertikalen parallelen Strömungswegen ist bekannt, dass eine Strömungsinstabilität des Systems durch den Einbau einer Drosselblende im unteren Bereich stabilisiert wird.  Betrachtet man die Atmosphäre als ein großes Naturumlaufsystem mit vielen Aufwärtströmen (Tiefdruckzonen) und Abwärtsströmen (Hochdruckzonen) führt eine Erhöhung der Bodenreibung (was durch den Einbau der Windräder zwangsläufig geschieht) zu einer Stabilisierung des Systems. Die Bewegung der Tief- und Hochdruckzonen wird durch höhere Bodenreibung verlangsamt. Die Frage ist, ob der Einfluss von einigen Tausend Windrädern vernachlässigbar klein ist. Ein mathematischer Nachweis auch in Form einer numerischen Simulation wäre hier recht hilfreich.

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