{"id":98328,"date":"2024-03-21T02:20:00","date_gmt":"2024-03-21T01:20:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=98328"},"modified":"2024-03-20T12:21:33","modified_gmt":"2024-03-20T11:21:33","slug":"je-hoeher-das-windrad-desto-besser","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/je-hoeher-das-windrad-desto-besser\/","title":{"rendered":"Je h\u00f6her das Windrad, desto besser"},"content":{"rendered":"\n
Hereon-Forscher haben herausgefunden: Gro\u00dfe Windr\u00e4der der neuen Generation haben weniger Einfluss auf ihre Umgebung.<\/p>\n\n\n\n
Windparks auf der Nordsee k\u00f6nnen sich gegenseitig ausbremsen und zudem das Leben im Meer beeintr\u00e4chtigen. Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums Heron haben jetzt herausgefunden, dass sich diese Effekte mit dem k\u00fcnftigen Ausbau der Offshore-Windenergie nicht unbedingt verst\u00e4rken m\u00fcssen. Im Gegenteil: Der Trend geht zu immer h\u00f6heren Windr\u00e4dern, deren Einfluss auf den Ozean offensichtlich geringer ist. Das kann die Meereslebensr\u00e4ume entlasten und zugleich die Stromausbeute erh\u00f6hen.<\/p>\n\n\n\n
Windr\u00e4der werden immer h\u00f6her und st\u00e4rker. Anfang der 2000er-Jahre kamen die ersten Anlagen der 2-Megawatt-Klasse auf den Markt, die Strom f\u00fcr umgerechnet etwa 3000 Haushalte lieferten. Heute haben die h\u00f6chsten und st\u00e4rksten Anlagen rund 15 Megawatt. In wenigen Jahren sollen es sogar 20 Megawatt sein. Damit will die Europ\u00e4ische Union die Stromproduktion auf See, die sogenannte Offshore-Windkraft, massiv ausbauen. Derzeit stehen in den europ\u00e4ischen Gew\u00e4ssern Windr\u00e4der mit einer Gesamtleistung von 28 Gigawatt, was rund 50 Kernkraftwerksreaktoren entspricht. Bis zum Jahr 2050 sollen es 300 Gigawatt sein.
Angesichts dieses enormen Wachstums haben Wissenschaftler vom Hereon jetzt untersucht, wie sich die k\u00fcnftigen Windparks aus 15-Megawatt-Giganten auf ihre Umgebung auswirken k\u00f6nnten \u2013 sowohl auf die Meeresoberfl\u00e4che als auch auf benachbarte Windparks. Die Ergebnisse, die das Hereon-Team um den Klimaforscher Dr. Naveed Akthar jetzt im Fachmagazin Nature Scientific Reports ver\u00f6ffentlicht hat, \u00fcberraschen: Windparks aus 15-Megawatt-Anlagen beeinflussen ihre Umgebung weniger stark als solche aus den deutlich kleineren 5-Megawatt-Anlagen.
Dabei gehen die Forscher in ihrer Studie davon aus, dass auf einem Quadratkilometer Windparkfl\u00e4che k\u00fcnftig vergleichsweise wenige 15-Megawatt-Windr\u00e4der stehen werden. Statt vieler kleiner Anlagen wie bisher, wird es in einem Windpark einige gro\u00dfe geben. Der Grund: F\u00fcr die Meeresgebiete in der Europ\u00e4ischen Union ist reglementiert, wie viele Megawatt Windkraft-Leistung auf einem Quadratkilometer installiert werden d\u00fcrfen. Mit einigen wenigen gro\u00dfen Anlagen ist dieses Limit schneller erreicht, als mit kleinen.<\/p>\n\n\n\n
R\u00e4umliche Ver\u00e4nderungen der Windfelder machen Probleme<\/h4>\n\n\n\n
Dass Windparks ihre Umgebung beeinflussen, liegt daran, dass durch die Drehbewegung der Rotoren Luft verwirbelt wird. Dadurch treten hinter einem Windpark Turbulenzen auf. Au\u00dferdem ist dort die Windgeschwindigkeit geringer. F\u00fcr einen Windpark, der hinter einem anderen liegt, bedeutet das eine geringere Stromausbeute. Wie Naveed Akhtar und seine Kollegen schon vor zwei Jahren in einem Fachartikel beschrieben haben, beeinflussen Windanlagen auch das Leben im Meer.
Durch Modellrechnungen am Computer konnten sie zeigen, dass vor allem das Wachstum von Planktonalgen ver\u00e4ndert wird. Hinter einem Windpark kann es um bis zu zehn Prozent geringer als in anderen Meeresgebieten sein. Die Ursache ist der abnehmende Wind und die erh\u00f6hte Turbulenz hinter den Windenergieanlagen. Die \u00fcbertragene Energie in den Ozean nimmt in diesen Regionen durch die Verringerung der Windgeschwindigkeit ab. Durch die r\u00e4umlich ungleichf\u00f6rmigen Windfelder in der N\u00e4he der Wasseroberfl\u00e4che werden zudem Ausgleichsbewegungen im Ozean erzeugt, die zu Vertikaltransporten- sogenanntes Up- und Downwelling f\u00fchren und die Planktonproduktion entweder verst\u00e4rken oder verringern k\u00f6nnen.
Wie die aktuellen Modellrechnungen des Hereon-Teams zeigen, sind Ver\u00e4nderungen des Windfeldes an der Wasseroberfl\u00e4che bei einem Windpark mit 15-Megawatt-Anlagen geringer. Das hat vor allem zwei Gr\u00fcnde. Zum einen stehen die Anlagen weniger dicht zusammen. Zum anderen sind sie h\u00f6her. Der Rotor kommt der Meeresoberfl\u00e4che damit nicht so nah wie bei kleinen Anlagen. \u201eWas die Meeresumwelt angeht, sind das gute Nachrichten f\u00fcr den Ausbau der Offshore-Windenergie in den europ\u00e4ischen Gew\u00e4ssern\u201c, sagt Naveed Akhtar.
Und auch f\u00fcr die Stromerzeuger sind die gr\u00f6\u00dferen Anlagen von Vorteil. Windparks mit wenigen hohen Anlagen st\u00f6ren die Luftstr\u00f6mung weniger als viele kleine Anlagen. Die Bremswirkung eines Windparks und die Turbulenzen fallen geringer aus. \u201eAlles in allem kann sich damit die Stromausbeute in den Windparks um zwei bis drei Prozent erh\u00f6hen.\u201c<\/p>\n\n\n\n
Einzigartiger Blick auf die ganze Nordsee<\/h4>\n\n\n\n
Die Studie der Hereon-Forscher ist besonders, weil sie die Situation f\u00fcr die gesamte Nordsee darstellt. \u201eF\u00fcr gew\u00f6hnlich wird bei derartigen Berechnungen lediglich der Einfluss einzelner Windr\u00e4der oder nur eines Windparks ber\u00fccksichtigt\u201c, sagt Naveed Akhtar. \u201eAngesichts des starken Ausbaus in weiten Bereichen der Nordsee muss man aber das gesamte Gebiet betrachten. Windparks haben eine Fernwirkung, die 60 bis 70 Kilometer weit reichen kann. Um all das zu erfassen, muss man die ganze Nordsee im Blick haben.\u201c<\/p>\n\n\n\n