Nicht Klimawandel, sondern Windrad macht Dürre – Neue Informationen und Studien

Windkraft und trockene Böden, kommt zusammen, was zusammengehört?“, so haben wir bereits am 25. Juni 2019 gefragt und damit leider keine deutschlandweite Diskussion darüber ausgelöst, welchen Beitrag die in Deutschland so zahlreichen Windräder und Windparks zur zunehmenden Austrocknung der Böden liefern. Allein die Hypothese aufzustellen, beides stehe in einem Zusammenhang, gilt im Land der Klimakultisten als eine Häresie, eine Lästerung am Heiligen Propeller. Und natürlich gab es diejenigen, die immer alles schon wissen, bevor es überhaupt untersucht wird, die allein die Frage, “haben Windkrafträder etwas mit trockenen Böden zu tun?”, lächerlich gefunden haben.

Indes, stellt man Windkraftstandorte und Trockenheit für Deutschland nebeneinander, dann ergeben sich auf den ersten Blick, nun ja, Zusammenhänge:

Die folgende Abbildung haben wir vom Bundesamt für Naturschutz besorgt. Sie zeigt die deutschlandweite Verteilung von Windkraftanlagen. Als Legende gilt dieses Mal, je röter, desto mehr Windkraftanlagen.

“Ist es ein Zufall, dass die Böden da am trockensten sind, wo die meisten Windkraftanlagen stehen?”, so haben wir 2019 gefragt.

Seither ist Zeit vergangen, viel Zeit und mit der Zeit kommen immer mehr Windräder:

“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.”

Das Zitat stammt aus einem Text von Walter Naggl, der heute auf der Achse des Guten erschienen ist. In seinem Text, stellt Naggl die Frage, die wir auch gestellt haben und er verweist auf neuere Forschung, die auf theoretischen Überlegungen aufbaut, die wiederum die Wirkung der oben beschrieben Wand aus Windkraftanlagen auf den Wind und seine Intensität beschreibt:

“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.

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.”

Der Theorie, die einmal mehr so eindeutig ist, dass man ihre Ignoranz nur als absichtlich böswillig oder in einer Weise fahrlässig und dumm, die an mutwillige Zerstörung reicht, bezeichnen hat, folgt im Text von Naggl die Empirie, in der es zunehmend Belege dafür gibt, Belege, die sich so sehr verdichtet haben, dass Naggl schreibt, es gebe “keine Zweifel am Trend zu fallender Windgeschwindigkeit in Deutschland und in Teilen Europas. Indes ist die Frage, warum die Windgeschwindigkeit geringer wird, umstritten. Wie gewöhnlich zeichnen sich die Klimawandel-Profiteure durch eine besonders phantastische Erklärung aus:

„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.“

Indes zeigen, wie Naggl weiter in seinem Text feststellt, Daten für England, Nordirland, Schottland und Wales nichts, rein gar nichts, von diesem angeblichen Effekt. Er schreibt u.a.: “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.”

Stellen Sie sich die Redaktion von ScienceFiles, die sich mitten im Südwesten von Wales befindet, als eine Redaktion voller Menschen mit derzeit lachenden Gesichtern vor. Wir haben auch gut lachen, denn nach rund zwei Wochen mit täglich heftigem Regen und täglich Böen mit Geschwindigkeiten von rund 60 Stundenkilometern, sind wir heute zum erstenmal bei dem angekommen, was man als sonnigen Tag bezeichnen kann:

Nicht, dass so etwas dauerhaft wäre. Zwischenzeitlich hat sich das Blaue des Himmels wieder weitgehend hinter dem Grauen von Wolken verkrochen, aber man ist ja schon froh, wenn es einnmal nicht regnet. Das Ozeanische Klima bringt übrigens auch gemäßigte Temperaturen mit sich. Maximal zwei bis drei heiße, wirklich heiße Tage pro Jahr und milde Winter, die Schnee nur in Ausnahmefällen zulassen.

Wir können also bestätigen, dass das, was im Reiseführer steht, stimmt.
Die neuere Forschung erbringt somit Belege dafür, dass Windparks und diese hässlichen Masten, die uns manche als Kirchturmersatz verkaufen wollen, zu einer Austrockung der Böden führen. Indes, damit aus dem, was die von Naggl berichtete Forschung zeigt, ein Befund wird, den man nicht aus der Welt reden kann, mit absurden Verweisen auf die Arktis, bedarf es noch ein wenig wissenschaftlichem Unterbau und den leisten wir jetzt, mit dem wenigen, das es bislang zum Zusammenhang zwischen Windparks und Trockenheit gibt, und ausnahmslos alle Studien, die wir gefunden haben, belegen, dass Windkraftanlagen dazu führen, dass die Böden in der Nähe austrocknen.

Los gehts:

Das heißt, halt.
Bevor wir den Stand der Wissenschaft präsentieren, noch ein Wort zur Bodenversiegelung durch Windkraftanlagen, die natürlich das ihre zur Austrockung von Böden beiträgt, schon allein dadurch, dass auf versiegelten Böden das Regenwasser schneller abläuft und damit weniger Zeit hat, im Boden zu versickern, wie dies z.B. auf perforierten Acker- oder Sandböden der Fall ist. Das Ergebnis ist: Trockenheit. Die folgende Tabelle gibt für einige der Fundamente, auf denen Windräder verbaut sind, die Menge an Stahl und Beton an, die verbaut wird:

Quelle

Nun zur Wissenschaft.

Vorab, wie so oft, muss man sich als Wissenschaftler wundern, wie wenig es zu einem so elementaren Thema, wie dem Umwelteinfluss von Windkraftanlagen an Forschung gibt. Das wenige, das es gibt, kommt zu dem Ergebnis, dass Windparks mindestens das lokale Klima verändern.

Forschung aus Schottland, die Armstrong et al. (2016) veröffentlicht haben, scheint den derzeitigen Stand am besten abzubilden:

„This research demonstrates that effects of wind turbines on ground-level microclimate could have implications for biochemical processes and ecosystem carbon cycling. Consequently, improved measurements and modelling approaches are needed to determine the true carbon balance of wind energy that includes the effect of altered ground-level microclimates”.

Während überall Windparks aus dem Boden gestampft werden und wurden und man auch in Wales begonnen hat, die Aussicht mit diesen Ungetümen zu zerstören, steckt die Forschung zu den Auswirkungen dieser ineffizienten Technologie noch in den Startlöchern. Die normative Kraft des Faktischen, die auch als politischer Wille bezeichnet wird, obwohl es bestenfalls der Wille der stärksten Lobbygruppe ist, sie schafft Fakten bevor die Folgen der geschaffenen Fakten überhaupt bekannt sind.

Das Wenige, was es an Forschung gibt, das zeichnet indes ein eindeutiges Bild.

Die bereits angesprochene Studie von Armstrong et al. (2016) kommt zu dem Ergebnis, dass die nächtliche Lufttemperatur, die Oberflächen und die Bodentemperatur durch Windturbinen erhöht wird. Zudem steigt die Luftfeuchtigkeit. Dieser Effekt kann direkt unter Windturbinen und hinter Windturbinen für eine relativ kurze Strecke gemessen werden. Armstrong et al. (2016) haben ihre Ergebnisse durch den Vergleich von Temperatur und Luftfeuchtigkeit während des Betriebs und während des Stillstands von Windturbinen gewonnen und kommen mit diesem Design dem optimalen Design, das natürlich darin besteht, Temperatur und Feuchtigkeit vor und nach dem Bau von Windparks für die Baustelle und deren direkte Umgebung zu messen, sehr nahe.

Armstrong, A. et al. (2016). Ground-level climate at a peatland wind farm in Scotland is affected by wind turbine operation. Environmental Research Letters 11(4): 044024.

By Dirk Ingo Franke – photo taken by Dirk Ingo Franke, CC BY-SA 2.0 de, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=96419

Die normative Kraft des Faktischen oder die Hyperaktivität von Politikern, die immer schon tun, bevor sie wissen, hat weitgehend verhindert, dass es Daten gibt, die ein solches Design ermöglichen.
Weitgehend, aber nicht vollständig:

Zhou et al. (2013) haben für Texas und unter der Verwendung von Temperaturmessungen durch Satelliten zeigen können, dass sich die Bodentemperatur direkt unter Windturbinen um bis zu 0,5 Grad Celsius erhöht. Abermals ist der Effekt lokal und reicht wenig über den unmittelbaren Bereich des Windparks hinaus.

Zhou, L., Tian, Y., Roy, S.B., Dai, Y. and Chen, H. (2013). Diurnal and seasonal variations of wind farm impacts on land surface temperature over western Texas. Climate dynamics 41(2): 307-326.

Angesichts des Fehlens von Daten, die es erlauben, Temperaturen und Feuchtigkeit vor und nach dem Bau von Windparks zu vergleichen, bieten sich Computermodelle an, in denen thermodynamische Effekte ebenso in Rechnung gestellt werden, wie die Sonnenstrahlung oder die Wechselwirkungen zwischen Elementen als Methode, den Effekt von Windturbinen auf das (lokale) Klima zu berechnen.

Hier haben vor allem David Keith et al. (2004) bahnbrechende Arbeit geleistet. So konnten sie zeigen, dass sehr große Windfarmen nicht nur das lokale Klima beeinflussen, sondern darüber hinaus das Klima der Erde als Ganzes. Temperaturunterschiede von 0,5 Grad Celsius als Folge von Windfarmen haben sie in ihren Modellen berechnet, wobei die Temperaturunterschiede sich je nach Ort als Anstieg oder Rückgang darstellen.

Auch Keith et al. (2004) kommen abschließend zu dem Ergebnis, dass zu wenig Daten und Forschung vorhanden sind, um den Effekt von Windturbinen abschließend zu bestimmen:

„Our analysis suggests that the climatic impacts of wind power may be nonnegligible, but they do not allow a detailed quantitative evaluation of the climatic changes induced by extraction of wind power. Further research is warranted on the local effects of current wind farms on surface climate and boundary-layer meteorology, as well as on the development of better parameterizations of wind farms in large-scale models.”

By Peter Haas, CC BY-SA 3.0 at, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=29802232
Keith, D.W., DeCarolis, J.F., Denkenberger, D.C., Lenschow, D.H., Malyshev, S.L., Pacala, S. &  Rasch, P.J. (2004). The influence of large-scale wind power on global climate. Proceedings of the National Academy of Sciences 101(46): 16115-16120.

Dem Mangel an Daten sind Kirk-Davidoff und Keith (2007) in einer weiteren Studie begegnet. Dieses Mal können sie nicht nur zeigen, dass Windparks die Intensität und Häufigkeit von Wind beeinflussen, sie können auch zeigen, dass die Bodenbeschaffenheit und dessen Temperatur durch die Windparks beeinflusst wird, und zwar nicht nur lokal, sondern global.

“The results of our model experiments demonstrate that the addition of surface roughness anomalies can have a noticeable impact on model surface climate. This impact occurs as a consequence of changes in the surface and tropospheric wind fields. Slowing of the zonal wind over the roughened region yields stationary wave patterns of divergence and convergence that are associated with meridional and vertical wind anomalies that in turn affect temperature advection and cloud fraction. These changes in turn affect the surface heat budget, resulting in the observed temperature anomalies. In addition to these explanatory findings, we have also shown that the climate impact of the roughness anomalies scales with their horizontal extent as well as with their roughness. This scaling occurs both because the amplitude of the barotropic response scales with the horizontal scale of the wind farm, and because the penetration of the wind anomaly from the surface increases with horizontal scale.”

Kirk-Davidoff, Daniel B., & David W. Keith (2008). On the climate impact of surface roughness anomalies. Journal of the Atmospheric Sciences 65(7): 2215-2234.

Die Ergebnisse von Keith et al. (2004) sowie Kirk-Davidoff und Keith (2007) nach denen große Windparks die lokalen Klimata durch eine Erhöhung der Temperatur und eine Veränderungen der Luftfeuchtigkeit beeinflussen, wurden u.a. von Fiedler und Bukowski (2011) sowie Wang und Prinn (2010) bestätigt. Auch Vautard et al. (2014) bestätigen diese Ergebnisse und berechnen in ihrer Arbeit, wie sich die bis 2020 in der Europäischen Union installierten Windparks auf das Klima in der Europäischen Union auswirken. Wir geben die Ergebnisse, die Vautard et al. nicht ohne den Hinweis veröffentlicht haben, dass die gefundenen, relativ geringen Effekte auf Temperatur und Luftfeuchtigkeit natürlich größer werden, wenn die Menge installierter Windturbinen steigt, in der grafischen Form, die sie bei Vautard et al. (2014) gefunden haben, wieder.

Fiedler, B. H. & Bukowsky, M. S. (2011). The effect of a giant wind farm on precipitation in a regional climate model. Environmental Research Letters 6(4): 045101.

Vautard, R., Thais, F., Tobin, I., Bréon, F.M., De Lavergne, J.G.D., Colette, A., Yiou, P. & Ruti, P.M. (2014). Regional climate model simulations indicate limited climatic impacts by operational and planned European wind farms. Nature communications, 5: 3196.

Wang, C., & Prinn, R. G. (2010). Potential climatic impacts and reliability of very large-scale wind farms. Atmospheric Chemistry and Physics 10(4): 2053-2061.

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Als Fazit kann man feststellen, dass es als gesichert gelten kann, dass Windparks das lokale Klima verändern. Sehr große Windparks oder viele Windparks haben zudem einen Effekt auf das globale Klima. Die Ergebnisse basieren zumeist auf Simulationsmodellen, wobei die Studie von Zhou et al. (2013), die auf Vergleichsdaten zurückgreifen konnte, die in den Simulationsmodellen gefundenen Ergebnisse bestätigt. Die Ergebnisse der Studien, die Naggl in seinem Beitrag für die Achse des Guten berichtet, fügen weitere Belege dafür an, dass Windräder das lokale und das globale Klima beeinflussen und als Konsequenz zu einer Austrocknung von Böden führen. Die Erzählung vom Klimawandel, der an trockenen Böden schuld sein soll, ist also eine Coverstory, mit der die tatsächlichen Zusammenhänge, die von Polit-Darstellern und Klimawandel-Profiteuren geschaffenen und zu verantwortenden Zusammenhänge vertuscht werden sollen.



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18 Comments

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