Windenergienutzung

Beeinflusst Windkraft das Klima?

Die uneingeschränkte Nutzung von Windenergie zur Stromerzeugung gilt in vielen Ländern als wichtiger Bestandteil der Energiewende. Ein Ende des Ausbaues ist nicht in Sicht. Viele ältere Windkraftanlagen der ersten Generation haben das Ende Ihrer Nutzungsdauer erreicht. Diese Anlagen werden im Rahmen des Repowering meist durch moderne, leistungsfähigere Modelle ersetzt. 

Deshalb stellt sich die Frage, ob Windkraftanlagen, die oft in ganzen Windparks gruppiert sind, nicht auch selbst einen Einfluss auf klimatische Prozesse haben können.

Diese Seite gibt einen Überblick über mögliche Zusammenhänge und den aktuellen Diskussionsstand.

Wie Windkraftanlagen in die Atmosphäre eingreifen

Windkraftanlagen entziehen dem Wind Bewegungsenergie und wandeln diese in elektrische Energie um. Durch diesen Energieentzug wird der Wind abgebremst.
Dadurch 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. 

Mögliche Effekte:

• Veränderung von Luftströmungen
• Durchmischung von Luftschichten
• Einfluss auf Temperaturverteilungen in Bodennähe
  
• Beeinflussung der Verteilung des Wassers

Diese Effekte sind nicht nur in unmittelbarer Umgebung von Windparks messbar.

Der Begriff "erneuerbare Energie" erweckt den Eindruck, Energie könne erneuert werden. Tatsächlich kann Energie nur umgewandelt werden. 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. Mögliche Einflüsse stellen damit ein latent vorhandenes Problem dar. 

Einfluss auf das Mikroklima

Untersuchungen zeigen, dass Windkraftanlagen das sogenannte Mikroklima beeinflussen können.

Beobachtete Effekte:

• leichte Erwärmung in der Nacht
• veränderte Feuchtigkeitsverteilung
• veränderte Turbulenzen in der Atmosphäre

Treten diese Veränderungen nur lokal auf und hängen sie von Standort und Wetterbedingungen ab? 

Rolle im globalen Klimasystem

Die zentrale Frage ist, ob sich lokale Effekte auf größere klimatische Systeme auswirken können.

Diskutierte Aspekte:

• Veränderung des Energieaustauschs zwischen Erdoberfläche und Atmosphäre
• mögliche Auswirkungen auf den Wasserkreislauf
• Wechselwirkungen mit bestehenden Wettersystemen

Spielt etwas weniger Wind tatsächlich eine Rolle? 

Windstromerzeugung

Windenergieanlagen werden bevorzugt in Gruppen an Standorten mit konstant starken Strömungen errichtet – etwa an Küsten oder in Windkorridoren über Gebirgen. Der Energieentzug erfolgt daher nicht gleichmäßig verteilt.

Die erzeugten 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.

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.

Verteilung der Windenergieanlagen

Die meisten Anlagen wurden in der nördlichen Hemisphäre errichtet und hier größtenteils in der klimatisch gemäßigten Ferrel Zelle. Weltumspannend wird sowohl in der südlichen als auch in der nördlichen Hemisphäre ein großer Teil der Energie des Windes in der Ferrel Zelle abgeschöpft.

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

Wissenschaftliche Einordnung

Die Forschung zu diesem Thema ist nicht abgeschlossen.

Wichtig ist:

• Viele Effekte sind lokal nachweisbar
• Globale Auswirkungen sind Gegenstand aktueller Forschung
• Ergebnisse hängen stark von Modellen und Annahmen ab

Ein einheitlicher wissenschaftlicher Konsens zu großräumigen klimatischen Auswirkungen besteht derzeit nicht.

Vorteile und offene Fragen

Windenergie bietet Vorteile:

• erneuerbare Energiequelle
• Reduktion fossiler Emissionen

Gleichzeitig bleiben Fragen offen:

• Wie stark sind langfristige Effekte?
• Welche Rolle spielen große Windparks?
• Gibt es kumulative Auswirkungen?
• Welche langfristigen Auswirkungen auf Umwelt, Menschen und Tiere können auftreten?

Fazit

Windkraftanlagen beeinflussen nachweislich lokale atmosphärische Prozesse. Ob und in welchem Umfang daraus relevante Auswirkungen auf das Klima entstehen, ist Gegenstand wissenschaftlicher Untersuchungen.

Eine differenzierte Betrachtung ist daher sinnvoll, um Chancen und mögliche Auswirkungen besser zu verstehen.

Weiterführende Inhalte

• Der globale Wasserkreislauf einfach erklärt
• Kritische Aspekte der Windenergie
• Das Buch zum Thema Windkraft und Klima

👉 Zurück zur Startseite