Turbulenzen durch die Rotoren führen zu höheren Nachttemperaturen Große Windfarmen verändern das lokale Klima - scinexx | Das Wissensmagazin
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Große Windfarmen verändern das lokale Klima

Turbulenzen durch die Rotoren führen zu höheren Nachttemperaturen

Windkraftanlage © DOE

Große Windkraftanlagen verändern das Klima in ihrer Umgebung: Vor allem in der Nacht ist es über und in den Windfarmen deutlich wärmer als auf weiter entfernten Flächen. Das haben US-amerikanische Forscher mit Hilfe von Satellitendaten festgestellt. Auf dem Gebiet der Windfarmen seien die Temperaturen in den letzten zehn Jahren um bis zu 0,72 Grad Celsius stärker angestiegen als auf nicht mit Anlagen bebauten Flächen. Vermutlich seien die von den Rotoren erzeugten Turbulenzen und Veränderungen der Windgeschwindigkeit für diesen Effekt verantwortlich, berichten die Wissenschaftler im Fachmagazin „Nature Climate Change“.

Windkraftanlagen gelten als eine der Energien der Zukunft, ihre Zahl nimmt weltweit stark zu. Doch obwohl diese Anlagen keine Treibhausgas-Emissionen ausstoßen und daher als klimaschonende Alternative zu fossilen Brennstoffen gelten, können auch sie das Klima beeinflussen: „Während sie die kinetische Energie des Windes in elektrische Energie umwandeln, verändern die Windturbinen den Austausch von Feuchtigkeit, Energie und Luftmassen in den bodennahen Luftschichten“, erklären Liming Zhou von der State University of New York in Albany und seine Kollegen.

Welchen konkreten Effekt diese Veränderungen auf das Klima haben, sei bisher aber nur theoretisch berechnet worden, nicht direkt beobachtet, sagen die Forscher. Jetzt habe man erstmals konkrete Daten dazu geliefert. Das sei wichtig, um zukünftige Effekte der wachsenden Windparks auf das Klima vorhersagen zu können.

Satellitendaten zeigen Temperaturunterschiede

Für ihre Studie hatten die Forscher Satellitendaten zur Temperatur der Landoberfläche für ein Gebiet im Westen des US-Bundesstaats Texas ausgewertet. In diesem Gebiet wurden ab 2005 mehrere große Windfarmen errichtet. Die Wissenschaftler verglichen die Temperaturdaten für die drei Jahre vor Baubeginn mit denen nach Bauabschluss von 2009 bis 2011. Generelle Erwärmungstrends und jährliche Temperaturschwankungen wurden dabei herausgerechnet. Zusätzlich verglichen sie die Temperaturentwicklung zwischen den Landflächen mit Windanlagen und denen ohne.

Unterschiede der per Satellitendaten ermittelten Sommertemperaturen auf Flächen in West-Texas vor dem Bau von Windanlagen im Jahr 2003 und nach dem Bau im Jahr 2010; rot zeigt eine Erwärmung an, blau eine Abkühlung, die Rauten kennzeichnen Gebiete mit mindestens einer Windanlage. © Liming Zhou

Die Flächen mit Windrädern seien in beiden Auswertungsformen deutlich wärmer gewesen als Gebiete ohne Windanlagen, sagen die Forscher. Der wärmende Effekt habe sich auch noch in den Gebieten gezeigt, die in Windrichtung unmittelbar hinter den Anlagen lagen. Am stärksten ausgeprägt seien die klimatischen Unterschiede zur Umgebung nachts.

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Starke Indizien für einen ursächlichen Zusammenhang

„Die starke räumliche Übereinstimmung zwischen den Windfarmen und den warmen Gebieten deutet auf einen ursächlichen Zusammenhang hin“, konstatieren die Forscher. Die untersuchten Gebiete hätten sich weder im Pflanzenbewuchs noch in der Landschaftsform stark unterschieden.

Höchstwahrscheinlich veränderten die Windkraftanlagen die atmosphärische Grenzschicht, vermuten die Forscher. In diesem bodennahen Bereich der Atmosphäre werden die Luftströmungen durch Erhebungen der Landschaft und die Wärmeabstrahlung des Untergrunds beeinflusst. Das Kreisen der Rotoren verwirbelt die Luft und macht die nachts normalerweise nur dünne und stabile Grenzschicht dicker. Das hemme die Abkühlung des Bodens, sagen Zhou und seine Kollegen. (Nature Climate Change, 2012; doi: 10.1038/nclimate1505)

(Nature – dapd, 30.04.2012 – NPO)

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