Windenergie funktioniert nicht ohne Wind – soweit ein recht logischer Schluss. Deshalb ist es für die Nutzung von Windkraftanlagen entscheidend, diese in Gegenden mit möglichst konstanten Windgeschwindigkeiten aufzubauen. Die Forschung hat nun gute Nachrichten für die Windenergie: Die mittleren Windgeschwindigkeiten sind seit 2010 global um sieben Prozent angestiegen. Und ein Ende dieses Trendes ist bisher nicht in Sicht. Bis 2034 könnten so weiltweit 3,3 Millionen zusätzliche Kilowattstunden aus Windenergie gewonnen werden – wenn der Trend anhält.


Windenergie Windräder
Foto: Wind power, Håkan Dahlström, Flickr, CC BY-SA 2.0

30 Jahre lang abflauender Wind

Windenergie ist aus der künftigen Energieversorgung nicht mehr wegzudenken. Experten gehen davon aus, dass die Kombination aus Offshore- und Onshore-Windkraftanlagen in Zukunft sogar den Energiebedarf der kompletten Menschheit decken könnte. Die Ausbeute aus der Windenergie hängt allerdings auch von der Entwicklung der nutzbaren Winde ab.

Seit 1978 geht der Trend dabei eher nach unten: Die mittlere Windgeschwindigkeit nahm seitdem im Schnitt um 2,3 Prozent pro Jahrzehnt ab. Eine Hypothese für den Grund dieses Effekts ist der Einfluss des Menschen, der immer mehr freie Flächen bebaut und so mit bodennahen Hindernissen für den Wind versieht.


Ein Team rund um Zhenzhong Zeng von der Princeton University wollte nun wissen, wie sich der Wind seit 2010 entwickelt hat. Dafür werteten die Forscher Wetterdaten von insgesamt 1435 Messstationen aus Europa, Nordamerika und Asien aus der Zeit von 1978 bis 2017 aus.

Klimazyklen verantwortlich für Windgeschwindigkeit?

Die Wissenschaftler fanden heraus, dass die globale „Flaute“ offenbar vorbei ist. Seit 2010 stieg die jährliche mittlere Windgeschwindigkeit um 0,24 Meter pro Sekunde an, was einer Zunahme um fast sieben Prozent entspricht. „ Räumliche Analysen bestätigen zudem, dass dies ein Phänomen globalen Ausmaßes ist: 79 Prozent der Stationen, die zuvor abnehmende Winde registrierten, zeigen seit 2010 positive Trends“, so die Forscher.

Seit 2010 hat sich somit die Ausbeute an nutzbarem Wind deutlich erhöht. „ Die Menge an Energie, die eine hypothetische Windturbine mit dem globalen Mittelwind bekommt, ist um 17 Prozent gestiegen„, erklären die Wissenschaftler. In Europa und Nordamerika stieg die theoretische Windausbeute sogar um 22 Prozent.

Mit ihren Daten können die Forscher auch die Hypothese entkräften, dass die zunehmende Bebauung für den abnehmenden Wind verantwortlich war. Schließlich hätte sich dieser Trend dann fortsetzen müssen. Stattdessen macht das Team die Klimazyklen des Atlantiks und Pazifiks verantwortlich. Sie fanden heraus, dass die Pazifische und Nordatlantische Oszillation während der Zeit, in der der Wind abflaute, in einer negativen Phase war, der sogenannte Tropische Nordantlantik-Index in einer positiven. In den Zeiträumen mit positiver Entwicklung der Windgeschwindigkeit ist es dagegen umgekehrt. Die Forscher identifizierten diesen Faktor als wahrscheinlichen Grund für die Zu- und Abnahme der Windgeschwindigkeit. „ Den stärksten Einfluss hat dabei der TNA für Nordamerika, die Pazifische Oszillation für Asien und die Nordatlantik-Oszillation für Europa„, so das Team.

Windenergie muss weiter ausgebaut werden

Aufgrund dieser Hypothese können die Forscher auch eine Prognose für die Zukunft abgeben: „ Wir schätzen, dass das Auffrischen des weltweiten Windes noch rund zehn Jahre anhalten könnte. Dadurch könnte sich die Ausbeute der Windkraft bis zum Jahr 2024 um 3,3 Millionen Kilowattstunden erhöhen„, so Zheng.

Wenn die Klimazyklen wieder ihren Zustand ändern, könnte jedoch das nächste weltweite Abflauen folgen. Dennoch halten die Forscher es für wichtig, die Windenergie weiter auszubauen. „ Ein Megawatt an Windenergie vermeidet 1.300 Tonnen CO-Emissionen und spart 2.000 Liter Wasser verglichen mit konventionellen Energiequellen„, so Adrian Chappell von der Cardiff University., der an der Studie beteiligt war.

via Princeton University

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