Simulation vom Max-Planck-Institut Windkraftanlagen bremsen den Wind

In zu großer Dichte können die Windkraftanlagen der Atmosphäre so viel Energie entziehen, dass die Energieausbeute sinkt.

Mehr Windkraftanlagen bedeuten mehr Energieausbeute? Nicht unbedingt, glaubt man den Simulationen des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie in Jena. Sie zeigen, dass ab einer bestimmten Dichte und Größe von Windparks die Energieausbeute stagniert.

Ihr Simulationsmodell, das bislang in der Wettervorhersage Anwendung fand, nutzen die Forscher, um die Auswirkungen von Windparks auf den Wind zu berechnen, speziell für die Region des mittleren Westen der USA, einer sehr windreichen Gegend. Dr. Lee Miller, Mitarbeiter des MPI und Studienautor sagt: »Wenn wir nur ein paar Windturbinen berücksichtigen, finden wir, was wir erwarten: mehr Turbinen erzeugen mehr Strom. Sobald wir sehr viel mehr Turbinen einführen, zeigt sich aber, dass die Windgeschwindigkeit zunehmend reduziert wird und jede Turbine weniger Energie erzeugt.

Mit den in die Simulation einfließenden Windparks ist laut Berechnungen der Forscher mit einer Energieausbeute von nur einem Watt pro m2 für die Region zu rechnen. Dieser Wert liegt erheblich unterhalb früherer Prognosen.

Dr. Axel Kleidon, Leiter der Forschungsgruppe am Max-Planck-Institut für Biogeochemie, erklärt diese Begrenzung der Erzeugung von Windenergie durch physikalische Betrachtungen: »Die Atmosphäre treibt die Winde nahe der Oberfläche mit erstaunlich wenig Energie an. Je mehr Windturbinen diese Energie entziehen, umso mehr wird der Wind daher gebremst. Die Kombination dieser beiden Effekte führt dazu, dass Windturbinen in großen Windparks erheblich weniger Energie erzeugen können als eine isoliert stehende Turbine.«

Bislang sei diese Grenze wohl nicht erreicht, so Kleidon, allerdings müsse beim weiteren Ausbau der Windenergie die Problematik im Auge behalten werden.