Auf engstem Raum – Windparks ineffizienter als angenommen

Daniel Reissmann 27. August 2015 0


Die Windkraft ist eine der zentralen Energieformen für die Energiewende und hat mit rund 9 Prozent schon heut einen großen Anteil an der deutschen Bruttostromerzeugung eingenommen. Dabei werden die Windkrafträder immer gewaltiger, da auch die Nachfrage nach der schier unerschöpflichen Energie des Windes rasant zunimmt. Bisher funktionierte dies nach der Devise: Je größer ein Windrad, desto mehr Strom produziert es auch. Erst bei einer Leistung von sieben Watt pro Quadratmeter, so die bisherige Ansicht, führen Ineffizienzen dazu, dass ein weiter Leistungsausbau nicht mehr sinnvoll wäre. Neueste Forschungsergebnisse legen allerdings nahe, dass größere Windräder bereits bei einer viel geringeren Leistung ineffizient werden, insbesondere wenn diese sich in Windparks befinden.

© Marcus Klepper - Fotolia.com

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Obergrenze bei einem Watt pro Quadratmeter

Forscher des Jenaer Max-Planck-Instituts für Biogeochemie haben in einer aktuellen Forschungsarbeit ermittelt, dass die Obergrenze für den Leistungsausbau der meisten Windkraftanlagen bei gerade einmal einem Watt pro Quadratmeter liegt. Ausgeschlossen sind frei stehende Anlagen, da diese ungehindert Wind abbekommen. Bei Windparks, der am häufigsten vorkommenden Form von Windenergieproduktion, hemmen sich die Anlagen allerdings gegenseitig. Dabei führen Bremseffekte untereinander dazu, dass die Energieerzeugung stark reduziert wird. Die Forscher haben dazu ein komplexes Simulationsmodell entwickelt, welches verschiedenste Parameter einbezieht. „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.”, so wird Axel Kleidon vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie im Handelsblatt zitiert.

Windkraftpotenzial würde dadurch sinken

Die Forschungsgruppe am Max-Planck-Institut hat das Simulationsmodell vorerst nur für Windenergieanlagen an Land getestet. Laut Kleidon erwartet man für die Offshore Windkraft allerdings sehr ähnliche Ergebnisse. Treffen die Prognosen der Forscher zu, so müssten die angenommenen Windkraftpotentiale für Deutschland weit nach unten korrigiert werden. Nichtdestotrotz liegt der Wert den die Forscher annehmen immer noch bei 357 Gigawatt.


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