Nach wie vor werden Windparks weltweit ausgebaut, weil es ein gutes Geschäft für die Beteiligten ist. Als Vorwand wird die Behauptung verwendet, durch CO2-freie Energie werde die Klimaerwärmung vermieden. Dabei verursachen Windparks genau das, was sie verhindern sollten.
Windkraft kann sich auf das Klima auswirken, indem sie die atmosphärische Grenzschicht verändert. Allein bis 2018 erschienen mindestens 40 Artikel und 10 Beobachtungsstudien, die Windparks mit Klimaauswirkungen in Verbindung bringen. In der Studie der angewandten Physiker Lee Miller und David Keith von der Harvard University mit dem Titel „Climatic Impacts of Wind Power“ (Klimatische Auswirkungen von Windkraft) nahmen die Forscher einen Vergleich zwischen den Klimaauswirkungen von Windkraft im großen Maßstab und Beobachtungen auf Standortebene vor. Sie stellten fest, dass die Erwärmung durch Windkraftanlagen nachts am größten ist. Die Klimaauswirkungen der Windkraft werden weiter zunehmen, je mehr Windkraftanlagen installiert werden.
Wenn in den Vereinigten Staaten genügend Windturbinen errichtet würden, um den gesamten Strombedarf des Landes zu decken, würden die Turbinen die Lufttemperatur an der Oberfläche der Region sofort um durchschnittlich 0,24 Grad Celsius erhöhen, berichten Wissenschaftler im Fachmagazin Joule. Das ist kein zu vernachlässigender Betrag: Die aktuellen globalen Treibhausgasemissionen werden die angrenzenden Vereinigten Staaten bis 2030 voraussichtlich um 0,24 Grad Celsius erwärmen.
Sie untersuchten einen angenommenen Ausbau einer Windparkregion in den zentralen Vereinigten Staaten auf eine Kapazität von 0,46 Terawatt Strom – so viel, wie das Land im Jahr 2018 verbrauchte, als die Studie erschien.. Mit diesen hypothetischen Turbinen waren die Oberflächentemperaturen in diesen Jahren in den angrenzenden Bundesstaaten der USA überdurchschnittlich warm, insbesondere in der Nähe des Zentrums der Windparkregion, wie Miller und Keith herausfanden.
Windturbinen verändern das Klima, indem sie die atmosphärische Vermischung innerhalb der Grenzschicht, der Atmosphärenschicht direkt über der Erdoberfläche, erhöhen. Die Verwirbelungen durch die Turbinen erhöhen die Temperaturen, insbesondere nachts, indem sie wärmere Luft aus dem oberen Teil der Grenzschicht in Richtung der kühleren Luft direkt über der Erdoberfläche ziehen. Und die Turbinen können sowohl Feuchtigkeit als auch Wärme neu verteilen: Eine Studie in Science berichtete, dass Windparks den Niederschlag und damit die Vegetation in der Sahara vermehren könnten.
Windparks der Zukunft?
Eine Vielzahl von Windturbinen, die in der Grafik innerhalb der durchgezogenen schwarzen Linie enthalten wären, würden die angrenzenden Vereinigten Staaten laut der Studie schnell um durchschnittlich 0,24 Grad Celsius erwärmen. Der Erwärmungseffekt ist in der Nähe des Zentrums der Anlage am stärksten, mit einer Erwärmung von bis zu 1 Grad Celsius. 2018 in Betrieb befindliche Windparks sind als offene Kreise zur Veranschaulichung dargestellt.
Die Erwärmung der Atmosphäre durch die Windräder tritt sofort ein, hat aber eine lange Nachwirkung: Es könnte ein Jahrhundert dauern, bis die Reduzierung der Treibhausgasemissionen dieser zusätzlichen Wärme entgegenwirkt, so die Studie.
Wie wir in den vergangenen drei Monaten in Deutschland und anderen Ländern Zentraleuropas gesehen haben, führen Windparks zur Klimaerwärmung dazu noch zu enormen Problemen in der Stromversorgung. Die wiederholt auftretenden Dunkelflauten in den vergangenen drei Monaten, die zum Teil bis zu 12 Tagen dauerten, erfordern große Ersatzkraftwerke oder Zukauf von Strom von Nachbarländern. Die Folge sind enorme Verteuerungen von Strom, da die Ersatzkraftwerke übers Jahr gesehen nur zeitweise benötigt werden.
Die beiden Phyisker fassen ihre Ergebnisse so zusammen:
Wir stellen fest, dass die Erzeugung des heutigen Strombedarfs der USA (0,5 TWe) mit Windkraft die Oberflächentemperaturen der kontinentalen USA um 0,24 °C erwärmen würde. Die Erwärmung entsteht zum Teil durch die Umverteilung der Wärme durch die Turbinen durch Vermischung der Grenzschicht. Die modellierten täglichen und jahreszeitlichen Temperaturunterschiede stimmen in etwa mit den jüngsten Beobachtungen der Erwärmung in Windparks überein und spiegeln ein kohärentes mechanistisches Verständnis dafür wider, wie Windkraftanlagen das Klima verändern. Der Erwärmungseffekt ist: gering im Vergleich zu den Prognosen für die Erwärmung im 21. Jahrhundert, entspricht in etwa der geringeren Erwärmung, die durch die Dekarbonisierung der globalen Stromerzeugung erreicht wird, und groß im Vergleich zu der geringeren Erwärmung, die durch die Dekarbonisierung der US-Stromerzeugung mit Wind erreicht wird. Bei gleicher Erzeugungsrate sind die Klimaauswirkungen von Photovoltaik-Anlagen etwa zehnmal geringer als die von Windkraftanlagen. Die Umweltauswirkungen von Windkraft sind insgesamt sicherlich geringer als die von fossilen Energieträgern. Dennoch sollten bei der Umstellung des Energiesystems auf kohlenstofffreie Energie Entscheidungen zwischen Windkraft und Photovoltaik auf der Grundlage von Schätzungen ihrer Klimaauswirkungen getroffen werden.
Eine Studie mit Messungen in Texas kommt so noch stärkerer Erwärmung: Die Landoberflächentemperatur um die Windparks in West-Zentral-Texas erwärmte sich während des Untersuchungszeitraums um 0,72 Grad Celsius pro Jahrzehnt im Vergleich zu den nahe gelegenen Regionen ohne Windparks.