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Windkraftanlagen verändern die Lufttemperatur

06.10.2010
Vertikale Durchmischung der atmosphärischen Schichten messbar

Die Turbulenzen der Atmosphäre, die Windkraftanlagen durch ihre Rotorblätter bewirken, verändern die Temperatur der unmittelbaren Umgebung leicht. Das berichten Forscher der University of Illinois in der Fachzeitschrift "Proceedings of the National Academy of Sciences". "Die Luft um die Turbinen ist tagsüber etwas kühler und nachts etwas wärmer als die Umgebung. Ob und wie stark dieser Effekt eintritt, hängt von den Windverhältnissen des Errichtungsortes ab", so Forschungsleiter Somnath Baidya Roy.

Der Effekt geht auf die vertikale Durchmischung von warmen und kalten Luftschichten zurück, die die Rotoren durch ihre Drehung auslösen. Kalte Luft aus höheren Schichten wird Richtung Boden gedrückt und warme Luft von dort himmelwärts. "Je nachdem, wann am Ort der Aufstellung der Wind stärker weht, ist der Effekt größer. Am Meer dürfte der nächtliche Kühleffekt überwiegen", erklärt Roy. Ein entsprechendes Modell hatte er schon 2004 präsentiert. Nun gelang die Bestätigung durch Temperaturdaten einer kalifornischen Windfarm.

Frostschutz für Äcker

Die Folgen sind nicht unbedingt negativ, sagt der US-Forscher. So könnten Windfarmen auf Äckern ihren Unterboden nachts vor Frost schützen und sogar die Wachstumsperiode um einen Deut verlängern. Wo der Effekt stört, könnte man in Zukunft Rotoren einsetzen, die weniger Turbulenzen erzeugen und somit weniger vertikal durchmischen. Damit sinkt jedoch auch die Energieausbeute. Jedoch auch die Auswahl des Ortes spielt eine Rolle. "Ideal sind Orte, deren Atmosphäre bereits besonders turbulent ist, denn hier ist die Temperaturauswirkung der Rotoren minimal. Das ist etwa in weiten Teilen Europas, Chinas und im mittleren Westen der USA der Fall", so Roy.

Im nächsten Schritt soll die Wirkung verschiedener Rotoren und Turbinen auf Temperatur und Luftfeuchte getestet werden. Den Forschern geht es dabei um eine Unterstützung des weiteren Wachstums der Windkraft. "Windenergie gehört sehr wahrscheinlich zur Lösung des Problems des atmosphärischen Kohlendioxids und der Erderwärmung. Indem wir ihre Auswirkungen auf die Umwelt und mögliche Gegenmaßnahmen bestimmen, tragen wir auf lange Sicht zur Nachhaltigkeit der Windenergie bei."

Kein Einfluss auf das Wetter

"Turbulenzen durch Windanlagen sind besonders im Offshore-Bereich von Bedeutung", erklärt Kurt Rohrig, Bereichsleiter Energiewirtschaft und Netzbetrieb am Kasseler Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik http://www.iset.uni-kassel.de , gegenüber pressetext. Da die Rotoren die Partikel des eingehenden Windes abbremsen, müssten Windparks im Meer Abstände von zehn bis 30 Kilometer zueinander aufweisen.

Auf das Wettergeschehen habe die Windkraft jedoch keine Auswirkungen. "Städte oder Industrieanlagen beeinflussen den Wind viel stärker als Windkraftanlagen, die die Luft ja passieren lassen. Doch auch hier ist nichts derartiges bekannt", so Rohrig. Als viel wichtiger für das globale Wetter hält der Experte den Beitrag der Windkraft zum Verzicht auf fossile Energieträger und deren Abgase, womit die globale Erwärmung gemindert wird.

Abstract der Studie unter http://www.pnas.org/content/early/2010/09/28/1000493107

Johannes Pernsteiner | pressetext.deutschland
Weitere Informationen:
http://illinois.edu

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