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Windfarmen verringern Frühjahrsfröste

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 26.07.2013 16:07

Immer mehr Staaten setzen auf Windenergie, um den notwendigen Strom umweltfreundlich fließen zu lassen. Ergebnisse, die am "grünen" Image der Windkraft kratzen, stoßen da oft auf große Kritik. So erging es einem Meteorologen-Team der Universitäten von New York und Illinois, die im vergangenen Jahr publizierten, dass Windturbinen die lokalen Temperaturen steigen lassen. In diesem Jahr legten die Wissenschaftler auf der Tagung der Europäischen Geowissenschaftlichen Union in Wien neue Zahlen vor, die ihre These untermauern.

Nächtliche Temperaturunterschiede im texanischen Untersuchungsgebiet von Zhou und Baidya Roy. (Grafik: Nature Climate Change/Liming Zhou)Windturbinen lassen die Lufttemperaturen in Bodennähe um durchschnittlich ein Grad ansteigen. Als die Meteorologen Liming Zhou und Somnath Baidya Roy im vergangenen Jahr mit diesem Ergebnis an die Öffentlichkeit traten, war die Resonanz groß, "und" so erinnert sich Zhou an das damalige Aufsehen, "nicht immer wurden wir richtig wiedergegeben". Doch auch ernstzunehmende Fragen gab es damals, etwa, ob die gemessenen Effekte tatsächlich von den Turbinen herrührten und nicht durch die Umgebung verursacht würden. Um diese Fragen zu beantworten, haben die Forscher der Universitäten von New York in Albany und Illinois in Urbana-Champaign ein weiteres Jahr Analyse investiert. "Unsere Untersuchung belegt, dass der Wärmeeffekt nichts mit der Topographie zu tun hat, sondern allein auf die Windfarmen zurückzuführen ist", erklärt Zhou.

Zhou und Baidya Roy haben die Temperaturprofile des satellitengestützten Nasa-Umweltbeobachtungsinstruments Modis für die Gebiete ausgewertet, in denen große Windfarmen in Texas und Kalifornien stehen. Gegenüber den traditionellen Instrumenten der Meteorologen hat das den großen Vorteil, dass schnell Informationen über große Gebiete gewonnen werden können. "Mit den Standardinstrumenten der Meteorologie wäre es prohibitiv teuer gewesen", erklärt Baidya Roy.

Texanische Windranch: Dieser Farmer macht den Großteil seines Geldes mit den Windturbinen. (Bild: NSF/Wikimedia Commons)Die Rotoren mischen die Luftschichten am Boden und weiter in der Höhe", erklärt der indischstämmige Meteorologe den Mechanismus, "der Nettoeffekt ist eine Erhöhung der Temperatur in Bodennähe, besonders deutlich nachts und im Winter." In der Nacht und in den kalten Monaten ist dieser Effekt besonders stark, weil dann die Atmosphäre sehr stabil ist und sich die Turbulenzen der Windräder deutlicher auswirken. Nachts sind überdies die höheren Luftschichten wärmer als die in Bodennähe. "Der Effekt beträgt im Durchschnitt fast ein Grad, kann aber je nach Bodenbeschaffenheit und Wetterverhältnissen auf bis zu zwei Grad anwachsen", führt Baidya Roy aus. Die Arbeitsgruppe hat entsprechende Werte für Windfarmen in Texas und Kalifornien ermittelt, andere Forscher sollen Ähnliches für Erzeugerparks in Indiana und Iowa festgestellt haben. "Ich denke, wir können generell von einem solchen Effekt ausgehen", so Baidya Roy.

Standort der Windfarmen in Zentraltexas im Jahr 2010. (Grafik: NSF/State of Texas)Allerdings ist dieser Effekt eng auf die unmittelbare Umgebung der Windmühlen begrenzt. "Er reicht nicht weiter als ein paar Rotordurchmesser", so Baidya Roy, "in etwa einem Kilometer Entfernung wird man wahrscheinlich nichts mehr messen können." Da die Turbinen in der Regel deutlich größere Sicherheitsabstände zu Siedlungen und Industriegebieten einhalten müssen, wird man also keine Einflüsse erwarten dürfen. Doch das Gelände direkt unterhalb der Turbinen wird den Effekt sehr wohl spüren. "In den USA und anderswo stehen die Windfarmen häufig auf landwirtschaftlich genutzten Flächen", so Liming Zhou. Die Weizen- und Maisfarmer im Mittleren Westen dürften die Ergebnisse der Meteorologen daher mit Interesse lesen. "Wir haben mit unseren Modellen keinen Einfluss auf die Produktivität feststellen können", sagt Baidya Roy, "aber es gibt eine große Zahl von Einzelbeobachtungen, die dafür sprechen, dass die Windfarmen einen Einfluss auf die Herbst- und Frühjahrsfröste haben." Die Windfarmen schieben mit ihrem "Heizeffekt" den Beginn der Herbstkälte um einige Tage hinaus und vor allem sorgen sie im kritischen Frühjahr dafür, dass die blitzartigen Fröste drastisch abgemildert werden. "Das könnte für die Bauern sehr interessant sein, weil es die Wachstumssaison verlängert", so Baidya Roy. Jetzt wollen die Meteorologen die bisher vorliegenden Einzelinformationen dazu mit systematischen Untersuchungen ergänzen. Ihre Erkenntnisse gelten wohl für jeden Windpark der Welt, obwohl die untersuchten Windfarmen zu den größten ihrer Art gehören. Allein die vier Windfarmen in Zentraltexas umfassten 2400 Turbinen. "Je kleiner der Windpark ist, um so schlechter lässt sich der Wärmeeffekt identifizieren, aber grundsätzlich ist er vorhanden", erklärt Zhou.

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