Forscher warnen: Sehr große Windparks bremsen den Wind aus

Mit dem Ausbau der erneuerbaren Energien, zählen auch Windparks zu Hoffnungsträgern der Zukunft. Verbesserte Rotoren, modifizierte Technologien und optimierte Generatoren holen noch mehr aus der Windenergie heraus. Erreichen die Windparks jedoch eine kritische Masse, könnte dem Wind so viel Energie entzogen werden, dass dieser förmlich gebremst wird. Das Ausbremsen ginge dann mit einem Energieverlust seitens der Windkraftanlagen einher. Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie (MPI-BGC) in Jena haben eine umfangreiche Studie durchgeführt um den geschilderten Effekt deutlich zu machen.

Windkraftanlage

Zu viele Windturbinen entziehen dem Wind kostbare Energie

Zunächst geben die Wissenschaftler um Lee Miller Entwarnung. Bisher gibt es noch keinen Windpark in Deutschland, der so groß ist, dass der Wind gebremst wird. Mit dem Ausbau der Windstromerzeuger kann sich das in Zukunft jedoch schnell ändern. Mit Hilfe der Studie soll jedoch auch die Effizienz berücksichtigt werden. Um den Effekt der Windbremse unter realen Bedingungen zu untersuchen, haben die Wissenschaftler eine für Windparks geeignete Region im mittleren Westen der USA ausgewählt. Es handelt sich dabei um eine der windigsten Regionen auf der Erde. Im Rahmen einer sehr komplexen Simulation wurden Windparks in der Region verbaut. Dabei untersuchten die Wissenschaftler die Auswirkungen der Windparks und berücksichtigten auch stets das regionale Wetter. Im Ergebnis kann festgehalten werden, dass sich vereinzelte Windturbinen keinesfalls auf die Energie des Windes auswirken und diese daher so effizient wie möglich sind. Bis zu einem gewissen Punkt kann also beobachtet werden, was bisher immer angenommen wurde, nämlich, dass mehr Windturbinen mehr Strom erzeugen. Wird jedoch eine sehr große Anzahl der Anlagen simuliert, reduziert sich die Windgeschwindigkeit zunehmend und die Windturbinen produzieren weniger Strom. Ab einem gewissen Punkt produzieren Turbinen, die isoliert stehen, dann mehr Energie als jene, die in Windparks installiert sind.

Maximal ein Watt pro Quadratmeter Ausbeute

Die Forscher stellten auf der Grundlage der Ergebnisse entsprechende Berechnungen an und kamen zu dem Schluss, dass Anlagen in Regionen in denen der Wind durch sehr große Windparks ausgebremst wird maximal ein Watt pro Quadratmeter erzeugen. Das ist weitaus weniger, was bisherige Berechnungen annahmen.

Kommt es zur Berücksichtigung des ausgebremsten Windes produziert eine Windkraftanlage mit einem Viertel der Größe des Saarlandes gerade einmal so viel Strom wie ein modernes Steinkohlekraftwerk, nämlich ungefähr 600 Megawatt. Es gilt also beim Ausbau der Windkraftanlagen strickt darauf zu achten, dass diese nicht zu groß werden.

Bremseffekt tritt nicht bei Solarenergie ein

Als Randnotiz kann man sich noch merken, dass dieser aufgezeigte Bremseffekt bei der Solarenergie nicht auftritt. Hier gilt nach wie vor, je mehr Kollektoren desto mehr Strom wird gewonnen. Was jedoch bei der Solarenergie zu berücksichtigen gilt, dass die Kollektoren ab einem gewissen Hitzegrad ebenfalls an Effizienz einbüßen. Vor allem in den zurückliegenden sehr warmen Sommertagen, kam es zu Produktionseinbußen, obwohl die Sonne kräftig schien.

Interessant wäre eine vergleichare Studie auch bei Wasserkraftwerken zu initiieren. In der Tat sollen Strömungskraftwerke durchaus einen Einfluss auf die Energie und auch auf die Pflanzen und Tierwelt haben.

Den Bericht zu der aktuellen Studie haben die Wissenschaftler aus Jena im Fachblatt Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht.