Ergänzung zum Artikel

Beeinflusst der Mensch wirklich Wetter und Klima?

Sind die Zusammenhänge wirklich verstanden?

© Heinz Thieme

Zum Windkraft-Ausbau: Mittlerweile (2020) gibt es in Deutschland auf dem Festland ca. 30.000 Windkraftanlagen unterschiedlicher Größe. Die installierte Leistung beträgt insgesamt rd. 54.000 MW. Damit liegt die mittlere installierte Leistung bei 1,6 MW pro Anlage. 

Bei einer Nord-Süd-Ausdehnung unseres Landes von etwa 820 km und einer gleichmäßigen Anordnung in einer Reihe nebeneinander würde dies bedeuten, dass alle etwa alle 27,5 m eine Windkraftanlage (WKA) steht. Geht man davon aus, dass die mittlere Nabenhöhe bei etwa 150 Metern liegt und durch die Propeller der Luftraum bis 220 m direkt beansprucht und durch Verwirbelungen mindestens bis in die Höhe von 350 m beeinflusst wird, dann wird klar, dass Deutschland vielerorts mit zusätzlichen Höhenzügen ausgestattet worden ist bzw. bestehende Höhenzüge erhöht worden sind.

Es kann einem auffallen, dass beim Passieren von selbst nicht so hohen Bergzügen wie z.B. dem Teutoburger Wald vor und hinter dem entsprechenden Gebirge unterschiedliche Wetterlagen herrschen. Im Windschatten der Gebirge ist es meistens trockener als auf der dem Wind zugewandten Seite.

Allein das Vorhandensein von Strömungshindernissen wie z.B. Erhebungen, Bergen, aber auch Hochbauten, dazu gehören auch Windkraftanlagen, ist schon ursächlich für gegenüber von Hindernissen freien Gebieten veränderten Luftströmungen. Hindernisse sorgen außerdem schon vor den Hindernissen für einen Stau und führen zum teilweisen Umströmen der Hindernisse.

Anfangs hatte man als Orte zur Errichtung von WKA solche gesucht, an denen der Wind besonders stark und häufig auftritt. Hierbei ist die Geländeform der jeweiligen Region eine bestimmende Einflussgröße. So hatte man nordöstlich des Ortes Lichtenau (PLZ 33165) ein Gebiet gefunden, in denen sich Wind vergleichsweise gut nutzen lässt. Mit der wachsenden Zahl von WKA-Installationen ist inzwischen wohl schon jeder Flecken unseres Landes, an dem noch Wind weht, mit WKA ausgestattet. In welchem Umfang in Europa mittlerweile "Windparks", das sind jeweils mehrere WKA in einem "Park", errichtet worden sind, zeigt eine vom Landesverband Vernunftkraft-Hessen e.V. erstellte Karte: http://www.vernunftkraft-hessen.de/wordpress/wp-content/uploads/2018/04/Map-of-European-Wind-Farms.png.

Wenn Strömungshindernisse so extensiv vorhanden sind wie inzwischen die WKA, dann sind Wetterwirkungen und damit Klimawirkungen wohl eine unvermeidliche Konsequenz. Grob kalkuliert betreffen diese Behinderungen der Luftströmung etwa 6% derjenigen Luftmassen, in denen sich (bis in ungefähr 10 km Höhe in unseren Breiten) das Wettergeschehen abspielt. Wobei die mittels der WKA der Luftströmung entnommene mechanische Energie nur ein recht geringer Teil des gesamten WKA-Wirkungsspektrums ist.

Unverständlich ist allerdings, dass solche Einflüsse von den meteorologischen Instituten unserer Hochschulen bisher nicht untersucht oder gegebenfalls stattgefundene Untersuchungen keine öffentliche Beachtung gefunden haben. Angesprochen wurde in diesbezüglichen Veröffentlichungen lediglich eine infolge der Luftverwirbelung hinter den WKA beobachtete stärkere Austrocknung des Erdbodens. Diese wird mit der Verwirbelung der Luft durch die Propeller und der damit verbundenen Beförderung von nachts wärmerer Luft aus etwas höherer Position hinab zum Boden begründet. Daneben dürften auch die Verwirbelungen, welche durch das Abbremsen der den Propeller durchströmten Luft mit der nicht abgebremsten, welche den Propellerbereich umgangen hat, im windabgewandten Raum hinter den WKA entstehen, einen Beitrag leisten. Einen Beitrag, der durch Umwandlung von kinetischer (Bewegungs-) Energie in Wärme verursacht ist. Dass durch die Veränderung der Höhenstruktur (mit der Aufstellung der WKA) keine Wetter- und damit Klimabeeinflussung verursacht wird, ist aus den Wirkungen auf die Strömungsverhältnisse auszuschließen. Bislang sind solche Wirkungen kaum untersucht worden. Einen Hinweis gibt es zu Wirkungen des Horn Rev Windparks [2]. Darin ist festgestellt worden, dass erst 20 km hinter dem Windpark wieder die Luftströmung vergleichmäßigt ist.

Zum Ackerbau: Ein anderer Aspekt betrifft den Übergang zur Monokultur-Großflächenwirtschaft in Verbindung mit der Technisierung vom zuvor eher kleinflächigen Anbau unterschiedlicher Pflanzenkulturen. In der Landwirtschaft ist seit dem Ende des vergangenen Jahrhunderts in den Industriestaaten und modernen Agrarstaaten ist "menschgemacht" die Gestaltung der Erdoberfläche verändert worden. Nicht anders, als es in vergangenen Jahrhunderten mit der Umwandlung von Wald- in Acker- und Weidenflächen auch in D, vermehrt noch in F und GB, geschehen war. Durch diese Wandlungen in der Landwirtschaft ist allerdings die heutige gute Ernährungssituation erreicht worden.

Einheitliche Vegetationen über größte Flächen haben auch zur Folge, dass die Wachstums-, die Blüte- und die Reifezeiten ebenso die Zeiten der Ernten gleichzeitig stattfinden. Das bedingt, dass die durch die Sonneneinstrahlung zugeführte Energie (Wärme) unterschiedlich, je nach Vegetationszustand, aufgenommen oder auch reflektiert wird. In Blütezeit von Raps leuchtet bspw. Norddeutschland tagsüber in einem kräftige Gelb. Insofern darf man wohl davon ausgehen, dass im Verlauf der Vegetationsperioden die Rückstrahlungseigenschaften der Erd- bzw. Bewuchsoberfläche großräumig erheblich schwanken, woraus Konsequenzen für die Wärmezufuhr in die Atmosphäre resultieren.

Auch zu diesen Gegebenheiten kann man keine wissenschaftlichen Untersuchungen finden. Dabei haben wir eine ausreichende Anzahl von Meteorologischen Instituten an unseren Hochschulen, für welche Antworten auf solche Fragen zu suchen interessante Aufgaben wären.

Bleibende Zeugnisse der WKA: Bezüglich der WKA gibt es einen weiteren Punkt, der kaum Beachtung findet: die Fundamente der WKA. Die Fundamente der WKA, zumeist in Stahlbeton ausgeführt, erreichen und übersteigen sogar Abmessungen der Weltkrieg II- Bunker, welche unsere Vorfahren an den Frontlinien errichtet hatten. Am Atlantik-Strand südlich der Düne von Pyla waren im Sommer 2020 zwei Bunkerruinen des WK II-Atlantikwalls zu finden (siehe auch [3]). (20 Jahre zuvor lagen diese Bunker noch in den Dünen, die Erosion des Strandes dort hat zur Verlagerung des Strandes und damit zum "Standort Strand" geführt. Mittlerweile, es gab im Herbst 2020 dort wieder Abtragungen, befinden sich diese Bunker möglicherweise schon unterhalb der Wasseroberfläche, auf neuen Satellitenfotos sind sie nicht mehr zu finden):

 Bild: Ruinen von zwei Atlantikwall-Bunkern am Stand "La lagune" im Sommer 2020

Die Abmessungen beider Bunker von ca. 12 x 12 m in der Fläche ähneln, wie bereits ausgeführt, denen der Fundamente mittelgroßer WKA. Im Jahr 2020, also knapp 80 Jahre nach deren Errichtung, waren die Stahlbeton-Komponenten dieser Bunker nur sehr geringfügig erodiert.

Der Verfasser erwartet, dass es bei der Fundamentbeseitigung der WKA auf ein Abspitzen der Fundamente bis 30 cm oder vielleicht auch 50 cm unter Erdoberkante hinausläuft. Was bedeutet, dass die ehemalige Fundamentfläche bis in alle Ewigkeit für Ackerbau und Forstwirtschaft verloren ist. Erst mit der nächsten Eiszeit könnte da günstigstenfalls eine Umlagerung oder auch Verscharrung der Fundamente erwartet werden. (Die beiden Warmzeiten zwischen den letzten drei Eiszeiten erstreckten sich über jeweils 20.000 Jahre, und seit der letzten Eiszeit sind schon 12.000 Jahre vergangen).

Mit der Zahl von etwa 30.000 WKA auf dem deutschen Festland darf man wohl davon ausgehen, dass – die Fundamente aneinandergereiht - eine 20 m breite Kette von Betonklötzen bis in die Tiefe von 4 bis 5 m Deutschland durchzieht. Ob unsere Nachfahren daran jemals Zeichen einer Hochkultur entdecken können, werden erst künftige Archäologen entscheiden.

Falls der Verfasser bei der Suche nach erklärender Literatur zu hier angesprochenen Themen etwas übersehen haben sollte, dann bitte Hinweis. Entsprechende Literaturverweise werden dann eingefügt.

[2] Schneiderhan, T., Nutzung satellitengestützter SAR-Daten und des CMOD4-Modells zur Untersuchung des lokalen Windfeldes in der Umgebung von Offshore-Windparks, Kapitel 7, Dissertation, LMU München, 2006