Benachbarte Windparks können sich gegenseitig bremsen

Der Ausbau der Windkraft in den Küstenregionen Deutschlands hat sich in den letzten Jahren seit Inbetriebnahme der ersten Anlagen im Jahr 2008 deutlich beschleunigt.

Heute zirkulieren in deutschen Gewässern Windkraftanlagen mit einer Leistung von rund 8000 Megawatt, das entspricht etwa acht Atomkraftwerken. Aufgrund begrenzter Platzverhältnisse werden Windparks manchmal eng beieinander gebaut.

Die Forscher gehen davon aus, dass sich stromabwärts gelegene Windparks in einer solchen Umgebung deutlich verlangsamen und haben in solchen Gebieten „erstaunlich“ großflächige Schwachwindmuster festgestellt.

Im Durchschnitt können diese Muster 35 bis 40 Kilometer von einem Windpark entfernt sein, und bei bestimmten Windbedingungen bis zu 100 Kilometer. Dadurch kann die Energieproduktion eines nahegelegenen Windparks um 20 bis 25 Prozent reduziert werden. Das Team warnte davor, dass diese Aufweckeffekte in Zukunft berücksichtigt werden sollten, wenn Windparks in unmittelbarer Nähe zueinander geplant werden.

Sie nutzten ein Computermodell, das typischerweise von Wetterdiensten verwendet wird, um regionale Wetterbedingungen – in diesem Fall die gesamte Nordsee – detailliert zu lösen und mit spezifischen Windparkdaten wie deren Fläche, Anzahl der Turbinen und Größe zu kombinieren. Als Grundlage diente ein Nordsee-Windpark-Layout aus dem Jahr 2015 mit einigen noch nicht gebauten Anlagen.

Die Ergebnisse sagen ein weit verbreitetes Muster niedrigerer Windgeschwindigkeiten voraus, die bei stabilen Wetterbedingungen, die normalerweise im März und April der Fall sind, größere Ausdehnungen zeigen.

Zu anderen Jahreszeiten, wie dem sturmanfälligen November und Dezember, ist das Wetter jedoch so durchwachsen, dass die Auswirkungen des Aufwachens von Windparks relativ gering sind.

„Traditionelle Strömungsmodelle zur Windparkanalyse haben eine sehr hohe räumliche Auflösung, betrachten das Windfeld aber nur über einen kurzen Zeitraum“, sagt Forscher Dr. Naveed Akhtar. „Außerdem lässt sich damit nicht bestimmen, wie ein Windpark großflächig die Luftströmung verändert.“

Während sich die Gruppe in ihrer aktuellen Arbeit vor allem mit der gegenseitigen Beeinflussung von Windparks beschäftigt hat, wollen sie nun die Auswirkungen reduzierter Windgeschwindigkeiten auf das Leben auf See untersuchen, unter anderem den Salz- und Sauerstoffgehalt des Wassers, seine Temperatur und die Nährstoffmenge bei bestimmte Wassertiefen. .

Im vergangenen Monat genehmigte die Biden-Regierung den ersten großen Offshore-Windpark der USA. Sie hofft, dass das Projekt eine neue heimische Energiewirtschaft in Gang setzen wird, die dazu beitragen wird, Emissionen aus dem Energiesektor des Landes zu beseitigen.