Der Wind – unsichtbar, geheimnisvoll und energiegeladen

Willkommen – und danke für Ihr Interesse am Wind, dem himmlischen Kind!

Hier finden Sie hintergründige und gut recherchierte Informationen rund um die Themen Klima, CO₂, Umwelt und Energie - speziell der Windenergie - sowie zu meinem Buch: "Windwahn - Der Windwahn und seine klimatischen Konsequenzen"

Was ist Wind und wie entsteht Wind?

Strömende Luft in der Troposphäre wird als Wind bezeichnet. Wir kennen Wind als sanfte Brise am Meer oder als heftigen Sturm. Ab 12 Beaufort (ca. 118 km/h) spricht man von einem Orkan – noch stärker sind Wirbelstürme wie Hurrikan, Taifun oder Zyklon.

Die Sonne ist die Energiequelle für den Wind. Deren Strahlungsenergie wird beim Auftreffen auf Wasser und Land in Wärmeenergie umgewandelt. An der Wasseroberfläche (Grenze zwischen Wasser und Luft) wird neben Wärme zur Erwärmung auch viel Energie für die Verdunstung benötigt. Dadurch erwärmt sich Wasser nur langsam. Bei trockenem Land führt diese Energieumwandlung direkt zur Erwärmung von Oberflächen. Durch diese unterschiedlichen Vorgänge erwärmt sich trockenes Land schneller als Wasser und es entstehen Temperatur- und Druckunterschiede in der Luft über Wasser und Land. 

Diese Unterschiede bilden die Basis für Luftströmungen – also den Wind.

• 70 % der Erde sind von Wasser bedeckt, 30 % von Land.
• In den Tropen (Innertropische Konvergenzzone ITCZ) trifft die Sonnenstrahlung intensiv und direkt auf, an den Polen nur schwach und flach.
• Warme, wasserdampfhaltige Luft steigt auf, kühlt mit zunehmender Höhe ab, es bilden sich Wolken und Regen.
• Durch die regionalen Temperatur- und Druckunterschiede entstehen partielle Hochdruck- und Tiefdruckzonen, welche durch Wind ausgeglichen werden. 
• Über dem Meer weht der Wind weitgehend ungestört, über Land wird er durch Berge, Wälder und Städte abgelenkt. So entstehen Windkorridore.
• An Küsten, dem Übergang Wasser-Land sind die Luftströmungen besonders stark. Durch Wind wird auch das Wasser vom Meer über die Kontinente tranportiert.
  Ein wichtiger Vorgang zur Vermeidung von Dürre.

Die Erdrotation ist ursächlich für die Corioliskraft (Ablenkung der Strömungen) und damit für die Bildung von Klimazellen (siehe Grafik). Während die Strömungen in den Polaren Zellen von den kalten Fallwinden und die Hadley Zellen von den Steigungswinden direkt angetrieben werden, werden die Strömungen in der Ferrel Zelle indirekt angetrieben bzw. mitgezogen.

Windenergienutzung - mehr Fluch als Segen!

Der Begriff "erneuerbare Energie" erweckt den Eindruck, Energie könne erneuert werden. Tatsächlich kann sie jedoch stets nur umgewandelt werden. Eine Windkraftanlage entzieht dem Wind Bewegungsenergie und wandelt diese in elektrische Energie um. Der Wind wird dadurch abgebremst. Auch wenn am nächsten Tag wieder Wind zur Verfügung steht, handelt es sich dabei nicht um "erneuerte" Energie, sondern um "erneut" zugeführte, also neue Energie.

Durch das Abbremsen verringert sich die Reichweite des Windes, was wiederum die Verteilung von Feuchtigkeit in der Atmosphäre beeinflusst – mit potenziell gravierenden Folgen für den globalen Wasserkreislauf. Es entstehen Bereiche mit zu viel und mit zu wenig Wasser in der Luft. Mehr hierzu ->

Oft wird eingewandt, das „bisschen weniger Wind“ spiele keine Rolle. Doch dieser Eindruck täuscht. Windenergieanlagen werden bevorzugt an Standorten mit konstant starken Strömungen errichtet – etwa an Küsten oder in Windkorridoren über Gebirgen. Der Energieentzug erfolgt daher nicht gleichmäßig verteilt, sondern konzentriert auf bestimmte Regionen.

Die entnommenen Energiemengen sind inzwischen erheblich:

• In Europa wurden 2023 bereits 428 TWh und 2024 rund 475 TWh an elektrischem Strom durch Windkraft erzeugt. Das entspricht einer mittleren Dauerleistung von 49 GW (2023) bzw. 54 GW (2024) – vergleichbar mit etwa 50 Großkraftwerken.

• Weltweit lag die Stromproduktion 2023 bei 2.304 TWh und 2024 bei 2.494 TWh. Daraus ergibt sich eine durchschnittliche Dauerleistung von 263 GW bzw. 285 GW – in der Größenordnung von 250 Großkraftwerken.

Dabei ist die Leistung nur ein Teil der Betrachtung. Entscheidend ist der Effekt auf die Windströmung selbst. Geht man von einem durchschnittlichen Wirkungsgrad von rund 30 % bei der Umwandlung von Strömungsenergie in elektrische Energie aus, so liegt der tatsächliche Einfluss auf die Windbewegung etwa beim Dreifachen der erzeugten Leistung. Dieser entscheidende Faktor bleibt in der öffentlichen Diskussion meist unbeachtet, zeigt sich aber mehr und mehr in der Veränderung des Wetters.      

Europa liegt größtenteils in der klimatisch gemäßigten Ferrel Zelle, in der weltumspannend sowohl in der südlichen als auch in der nördlichen Hemisphäre ein großer Teil der Energie des Windes abgeschöpft wird.

Dieser Sachverhalt dürfte auch erklären, warum sich Europa am schnellsten von allen Kontinenten erwärmt! 

Der globale Wasserkreislauf

Der globale Wasserkreislauf beschreibt die ständige Zirkulation von Wasser zwischen Ozeanen, Land und Atmosphäre durch Verdunstung, Niederschlag und Abfluss. Da Wasser leicht seinen Aggregatzustand wechselt, steigt es als Dampf auf, kondensiert zu Wolken und fällt als Regen oder Schnee zurück.

Rund 500.000 km³ Wasser verdunsten jährlich, doch nur 8-10 % davon gelangen als Niederschlag über das Festland. Etwa ein Drittel des Regens auf Land stammt aus Ozeanverdunstung, die restlichen zwei Drittel entstehen durch Verdunstung über Landflächen selbst. Über Flüsse fließt nahezu die gesamte Wassermenge aus der Ozeanverdunstung wieder ins Meer zurück.

Unterschiede in Verdunstung und Niederschlag entstehen durch die ungleiche Verteilung von Land und Meer, Gebirgsbarrieren sowie atmosphärische Zirkulationsmuster. So gilt der Atlantik in Bezug auf Verdunstung als Wassermangelgebiet, während der Pazifik aufgrund der großen tropischen Wasserflächen als Überschussgebiet gilt. 

Pflanzen und Ozeane sind die größten „Verdunster“. Eingriffe durch große Windfarmen beeinflussen und stören den Transport von Wasserdampf vom Meer auf das Land und dessen Verteilung ins Landesinnere, was zu regionaler Trockenheit und damit auch steigenden Temperaturen führt.

Sonne und Wind sind die treibenden Kräfte dieses sensiblen, seit Jahrtausenden stabilen Kreislaufs, in den der Mensch mit dem Entzug von Energie aus dem Wind massiv eingegriffen hat. 

Weitergehende Informationen zum Aufbau der Atmosphäre, den troposphärischen Wetterzellen (Hadley, Ferrel, Polar) und der Windströmungen sowie zum globalen Wasserkreislauf finden Sie im Buch Windwahn - Der Windwahn und seine klimatischen Konsequenzen.

Fazit:

Wind ist ein zentraler Teil des Wettergeschehens. Er prägt zusammen mit dem Wasserdampf maßgebend das Klima, er ist der Motor für den globalen Wasserkreislauf. Er sorgt für Ausgleich von Temperaturdifferenzen und den Gasaustausch zwischen Wasser und Luft. Er spielt damit eine wichtige Rolle für Natur und Mensch.

Unterschätzter Faktor Wasserdampf
Der Transport von Wasserdampf in der Atmosphäre durch Wind wird massiv unterschätzt. Statt das Klima zu stabilisieren, wird der weltweite Ausbau der Windkraftnutzung das Gegenteil bewirken: Energieentzug aus der Atmosphäre verändert das Wetter, fördert Trockenheit und steigert Extremwetterrisiken – erste Folgen sind bereits sichbar.