LdN 274 Beeinflussen Windräder das Mikro- und Makroklima?

Kommentare zum Podcast
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Ohne selbst hierzu Stellung nehmen zu wollen, möchte ich gerne auf folgende interessante Überlegungen/Untersuchungen beim SWR hinweisen:

Auswirkung auf Lokalklima:

„Wenn sich ein Windrad dreht, schaufelt es gleichzeitig immer etwas Luft von unten nach oben und umgekehrt. Das kann sich auf die Temperatur in Bodennähe auswirken. Die Luft ist ja geschichtet.
Und wenn keine Sonne scheint, also z.B. frühmorgens vor Sonnenaufgang, ist die Luft unmittelbar über dem Erdboden noch relativ kalt – kalte Luft ist schwerer als warme, sammelt sich also am Boden, und mit jedem Meter Höhe wird die Luft immer wärmer. Wenn sich in einer gewissen Höhe über dem Boden Windräder drehen, wirbeln sie die kalte Luft nach oben und die warme nach unten. Das führt dazu, dass die Temperaturen an der Bodenoberfläche auf dem Gelände eines Windparks verglichen mit der Umgebung steigen – insofern kann man sagen, dass sich das lokale Mikroklima erwärmt.“

Potenzieller Vorteil: Zahl der Tage mit Bodenfrost verringert → weniger Ernteausfälle

Potenzieller Nachteil: möglw. schnellere Austrocknung des Bodens

Auswirkung auf Makroklima:

– vorab: hierfür gibt es laut SWR kaum Hinweise –

" Windräder entziehen ja der Atmosphäre Energie. Wenn der Wind durch einen Windkraftpark weht, wird er ja immer etwas gebremst. Die Frage ist, wie viel das ausmacht. Manche Leute sagen, dass das heute noch nicht viel ausmacht. Aber wenn man weltweit die Windenergie massiv ausbauen würde – also wenn es irgendwann hundertmal so viel Windräder geben würde wie heute – dann würde das einfach die Gesamtwindmenge auf der Erde verringern, weil der Wind ja überall gebremst würde.

Wind ist aber fürs Klima sehr wichtig, denn der Wind bringt Wärme aus warmen in kalte Gegenden und er nimmt Feuchtigkeit aus den Meeren auf. Wenn weltweit der Wind durch Windräder gebremst würde, hätte das Auswirkungen auf all diese Vorgänge. Allerdings sind das bisher nur Modellrechnungen, die auch sehr umstritten sind. Denn – und jetzt kommt wieder die Gesamtbetrachtung – es ist zwar richtig, dass Windräder zunächst Energie aus der Atmosphäre „herausholen“. Aber diese Energie wird ja genutzt, um Strom zu erzeugen – zum Beispiel, um Straßen zu beleuchten oder Maschinen zu betreiben. Und irgendwann, am Ende dieser Nutzungskette, endet die Energie wieder als Wärme bzw. Abwärme in der Atmosphäre. D.h. die Energie, die das Windrad an einer Stelle aus der Atmosphäre rausholt, fließt anderswo wieder in die Atmosphäre zurück. Das ist ein Kreislauf – anders als wenn z.B. fossile Kohle verbrannt wird. Insofern erwarten die meisten Wissenschaftler nicht, dass Windenergienutzung im großen Stil das Weltklima beeinflusst – und wenn, dann positiv dadurch, dass mithilfe von Windenergie weniger Kohle und Gas verbrannt werden muss "

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Naja, wenn man mal von einer Höhe von 10km Atmosphäre ausgeht, in der der Luftdruck noch hoch genug ist, dass es nennenswerten Wind gibt, dann dürfte ja, selbst wenn wir in den unteren 200 Metern über allen Kontinenten und Ozeanen, Städten, Gebirgen, Wäldern usw. den Wind flächendeckend komplett abschöpfen, das nicht mehr als einen niedrigen einstelligen Prozentanteil der gesamten weltweiten Windenergie ausmachen.

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Das kann man natürlich weiter treiben.
Haben Häuser Einfluss aufs Klima?
Aufs Lokalklima auf jeden Fall. Sie speichern ja Wärme und geben sie bei Kälte wieder ab.
Haben sie auch Einfluss auf den Wind? Schließlich wird er abgebremst und umgeleitet.
Wäre da die Verdichtung (mehr Menschen auf gleiche Fläche) nicht eher zu vermeiden, da höhere Häuser auch den Wind mehr beeinflussen?

Haben Autos Einfluss aufs Klima?
Haben Flugzeuge Einfluss aufs Klima?
tbc…

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Das geht sogar noch weiter:

  • Städte haben ihr eigenes Klima
  • Die Wiesn hat ihr eigenes Klima
  • Baumplantage (das was wir als Wald kennen) haben auch ihr eigenes Klima
  • Landwirtschaft ebenfalls
  • …

@Haftungsverband: Ein interessantes Thema auf jeden Fall, aber das müsste man zumindest grob quantifizieren und in Relation zu den ganzen anderen Dingen setzen, die wir sonst noch so machen, um das Mikroklima zu beeinflussen. Einfluss ist auf jeden Fall da, aber ich glaube nicht, dass Windräder da an erster Stelle stehen.

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In dem Zusammenhang werden immer wieder Miller & Keith [1] zitiert, die mal ausgerechnet haben, dass – wenn die USA 100% ihrer Energie mit Windkraft produzieren würde - sich die Temperatur im ganzen US-Gebiet um 0,24 Grad erhöhen könnte (lokal etwa doppelt so viel). So lese ich zumindest die Studie. Die Arbeit scheint auch in der Fachwelt nicht als völliger Unsinn abgetan zu werden, ist aber sicher nur als Größenordnung zu verstehen. Wenn man mal davon ausgeht, dass in Realität nur etwa die Hälfte der Energie aus der Windkraft kommt, dann wäre es immerhin gut ein Zehntel Grad. Das ist nicht sehr viel, aber auch nicht völlig vernachlässigbar. Und um zu sehen, wie die Autoren das einordnen, zuletzt ein Zitat aus der Studie, dem wir wahrscheinlich alle zustimmen würden:

„Wind beats fossil fuels under any reasonable measure of long-term environmental impacts per unit of energy generated”

Edit: die Studie spricht davon, dass die heutige Stromerzeugung der USA mit Windkraft generiert zu der 0,24 Grad Erhöhung führt. Meine Schätzung, dass man in Zukunft nur die Hälfte braucht, ist also nicht sinnvoll. Da der Strombedarf stark steigen wird, muss man wohl eher mit der dort beschriebenen Größenordnung (0,24K) rechnen.

[1]

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Da bin ich nicht ganz sicher. Beim kurzen Reinschauen in die Studie scheint mir der Effekt von fossiler Energie-Erzeugung ignoriert zu werden mit dem unbelegten (aber plausiblen) Hinweis, dass der Klima-Effekt von fossiler Energie ungleich höher wäre. Global stimmt das sicher, aber vielleicht auch lokal: Fossile Kraftwerke produzieren viel Abwärme, Verbrennerautos mehr Abwärme als Elektroautos.

Die Autoren vergleichen deshalb, soweit mein kurzes Reinschauen ergeben hat auch nur die Szenarien viel Photovoltaik und viel Wind.
Soll nicht heißen, dass alles super ist mit Windkraft, aber dass es wohl noch mehr Untersuchungen braucht, um Fossil-Wind zu vergleichen.
Vielleicht habe ich aber auch etwas überlesen…

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Das ist ein guter Punkt. Wenn man sich anschauen möchte, was sich im Vergleich zu heute tut, müsste man erstmal den Effekt der (erheblichen) Abwärme von Verbrennungs-basierten Kraftwerken / Fahrzeugen auf das Makro / Mikroklima angucken (jenseits von CO2). Die 0,24K Rechnung ist eher interessant für den Vergleich mit PV und Co.