Wind­räder bremsen sich gegen­seitig aus

Regel­mäs­siger Wind, keine Kon­flikte mit Anwohnern: Wind­parks vor der Küste gelten als grosse Hoffnung der Ener­gie­wende. Doch eine deutsche Studie dämpft die Erwar­tungen: Die Räder im Meer nehmen sich gegen­seitig den Wind weg, was die Leistung emp­findlich schmälert.

(von Alex Reichmuth)

Weite Land­schaften in Deutschland, vor allem im Norden, sind inzwi­schen «ver­spargelt». Fast überall sind sie anzu­treffen, die furcht­ein­flössend hohen Wind­tur­binen, die das Land­schaftsbild mass­geblich prägen. Schon fast 30’000 dieser Ungetüme stehen auf deut­schem Boden.

Um die Ener­gie­wende zu schaffen, sind aber noch viele weitere Zehn­tausend Wind­räder not­wendig. Doch der Ausbau stockt. Fast überall laufen Bür­ger­ko­mitees und

Natur­schutz­or­ga­ni­sa­tionen Sturm gegen neue Windpark-Pro­jekte. Anwohner wehren sich gegen die Zer­störung des Land­schafts­bildes und die Beein­träch­tigung ihrer Gesundheit durch Lärm (lesen sie × hier und hier).

Soviel wie acht Atomkraftwerke

Da bieten sich Off­shore-Wind­parks, also Wind­parks weit vor den Küsten, als idealer Ausweg an: Es gibt dort draussen in der Nordsee und der Ostsee keine Anwohner, die die Bau­pläne ver­eiteln können. Und der Wind bläst erst noch kräf­tiger und regel­mäs­siger als an Land. Zwar ist es teurer, Off­shore-Wind­räder zu errichten, aber der Mehr­ertrag an Energie wiegt die teuren Inves­ti­tionen auf.

2008 gingen in Deutschland die ersten Off­shore-Anlagen in Betrieb und heute drehen bereits

1500 Räder über dem Meer. Sie haben eine Gesamt­leistung von 8000 Megawatt, was acht Atom­kraft­werken ent­spricht. Auch Gross­bri­tannien, Dänemark, Belgien und die Nie­der­lande haben in der Nordsee zahl­reiche Rotoren auf­ge­stellt. Vor wenigen Tagen haben der deutsche Che­mie­konzern BASF und der schwe­dische Ener­gie­ver­sorger Vat­tenfall bekannt­ge­geben, vor der nie­der­län­di­schen Küste einen neuen Windpark mit 140 Rotoren zu bauen. Der Wind auf dem Meer ist eine schier unbe­grenzt bereit­ste­hende Res­source. Das war zumindest die vor­herr­schende Meinung.

«Wind ist eine begrenzte Ressource.»

Naveed Akhtar, Wis­sen­schaftler am Helm­holtz-Zentrum Hereon

Doch jetzt dämpft eine neue Studie des deut­schen Helm­holtz-Zen­trums Hereon, die im

Fach­blatt «Nature Sci­en­tific Reports» erschienen ist, die Erwar­tungen an die Offshore-

Wind­energie emp­findlich. «Wind ist eine begrenzte Res­source», lautet das über­ra­schende Fazit von Leit­autor Naveed Akhtar, Experte für Kli­ma­mo­del­lierung. Über die Studie berichtete die «Welt­woche» zuerst.

Aus­wir­kungen bis zu 100 Kilometer

Die Studie weist nach, dass sich Wind­räder, wenn sie zu nahe bei­ein­ander stehen, gegen­seitig den Wind weg­nehmen. Sie bremsen sich sozu­sagen aus. Denn strömt Wind durch einen grossen Off­shore-Park, ver­langsamt sich die Luft­strömung durch das. Die dahinter ste­henden×    Anlagen bekommen weniger Wind ab und können dadurch weniger Strom produzieren.

Dieser Brems­effekt wirkt sich erstaunlich gross­räumig aus. Wie Naveed Akhtar und sein Team zeigen konnte, ist der Wind nach Durch­strei­chung eines Off­shore-Parks bei durch­schnitt­lichen Wet­ter­ver­hält­nissen 35 bis 40 Kilo­meter weit ver­langsamt. Bei eher ruhigen Wet­ter­lagen, wie sie oft im März und April vor­herr­schen, können es sogar bis 100 Kilo­meter sein. Die Leistung eines benach­barten Wind­parks kann sich durch die Ver­lang­samung um 20 bis 25 Prozent ver­ringern, was eine emp­find­liche wirt­schaft­liche Ein­busse bedeutet. Und je mehr Wind­parks gebaut werden, desto enger stehen die ein­zelnen Anlagen beieinander.

Die For­scher­gruppe ver­wendete ein Com­puter-Modell, das auf den Infor­ma­tionen von Wet­ter­diensten beruht. Es ist in der Lage, die Wit­te­rungs­si­tuation für die gesamte Nordsee detail­liert auf­zu­lösen. Als Grundlage für die Studie dienten Wind­daten der Nordsee von 2008 bis 2017.

Wind­park­planung von 2015

Die For­scher­gruppe hat dem Modell Daten über die Wind­parks bei­gefügt, wobei die Zahl und die Grösse der Anlagen ein­ge­flossen sind. Als Grundlage diente dabei die Wind­park­planung für die Nordsee von 2015, in der auch Wind­parks ent­halten waren, die zum Teil auch heute noch nicht gebaut sind. So konnten die Wis­sen­schaftler abschätzen, wie die Wind­parks sich künftig beeinflussen.

«Als ich zum ersten Mal die Karten der geplanten Off­shore-Wind­parks in der Nordsee sah, war ich erstaunt über deren Vielzahl», sagte Leit­autor Akhtar gegenüber den Medien. Er habe sich damals gefragt, wie die Wind­ge­schwin­dig­keiten in Zukunft aus­sehen würden, wenn alle

Wind­parks gebaut sind, und wie sich die nahe zusam­men­ge­bauten Anlagen auf deren Leis­tungs­fä­higkeit aus­wirken würden.

Grössere Abstände zwi­schen den Wind­parks erhöhen die Kosten. Denn bei weiter

aus­ein­an­der­lie­genden Anlagen müssen mehr 

_×Strom­kabel im Meer verlegt werden. Zudem wirdder Unterhalt aufwändiger. 

Die Stu­di­en­au­toren appel­lieren, die Brems­wirkung künftig bei der Planung von Wind­parks zu berück­sich­tigen. Die Wind­räder dürften nicht zu nahe bei­ein­ander oder hintereinanderstehen.

Grössere Abstände erhöhen aller­dings die Kosten. Denn bei weiter aus­ein­an­der­lie­genden Anlagen müssen mehr Strom­kabel im Meer verlegt werden. Zudem wird der Unterhalt aufwändiger.

Ver­än­de­rungen auch unter dem Wasserspiegel

Die Luft­strom-Ver­än­de­rungen, die Off­shore-Wind­parks aus­lösen, könnten auch die Ver­hält­nisse im Meer beein­flussen. Denn Wind und Wellen durch­mi­schen das Meer und ver­ändern so den Salz- und den Sau­er­stoff­gehalt, die Was­ser­tem­pe­ratur und sogar die Menge an Nähr­stoffen, die in bestimmten Was­ser­tiefen bereit­stehen. Die Wis­sen­schaftler-Gruppe hat sich als Nächstes vor­ge­nommen, diese Folgen tie­ferer Wind­ge­schwin­dig­keiten unter Wasser zu erfor­schen. «Wir möchten jetzt her­aus­finden, wie sich die redu­zierte Durch­mi­schung auf das Ver­halten der Tiere und ihre Ver­mehrung aus­wirkt», liess Naveed Akhtar verlauten.

Wind­räder sind also Ursache einer Art Kli­ma­wandel, die Aus­wir­kungen auf die Meere hat.

Der Beitrag erschien zuerst beim Nebel­spalter hier

Quelle: eike-klima-energie.eu