Forschende des Hereon-Instituts für Küstensysteme – Analyse und Modellierung simulierten die Wirkungen von Offshore-Windparks auf dem nordwesteuropäischen Schelf mit dem regionalen Klimamodell COSMO-CLM. Grundlage waren Wetterdaten aus den Jahren 2008 bis 2017. Die Studie erschien im Fachjournal Communications Earth & Environment.

Extremes Ausbauszenario

Verglichen wurden ein Referenzfall ohne Windparks, der Ausbauzustand von 2023, ein Szenario für 2030 und langfristige Varianten mit 5-, 10- und 15-Megawatt-Anlagen. Bei Bestand und im modellierten Ausbau bis 2030 fielen die Niederschlagseffekte gering aus und beschränkten sich weitgehend auf Meeresflächen.

Die deutlicheren Effekte zeigten sich erst in einem Szenario, das eine maximale technische Nutzung aller damals identifizierten Entwicklungszonen im Untersuchungsraum voraussetzt. Dieses Obergrenzen-Szenario liegt deutlich über dem EU-Ziel von 300 Gigawatt Offshore-Windleistung bis 2050. Es ist keine Prognose für den tatsächlichen Ausbau, sondern dient dazu, mögliche Größenordnungen regionaler Klimaeffekte abzuschätzen.

Mehr Niederschlag über Windparks

In den langfristigen Szenarien stieg der simulierte Niederschlag über Windparkflächen um bis zu 8 bis 10 Millimeter pro Monat beziehungsweise 12 bis 18 Prozent. Zugleich verringerte sich die modellierte Windgeschwindigkeit in zehn Metern Höhe über den Windparks um bis zu 2 bis 3 Meter pro Sekunde.

Die Anlagen bremsen die Luftströmung und erhöhen die Turbulenz. Dadurch wird feuchte Luft im Modell über den Windparkflächen stärker angehoben, sodass dort Wolkenbildung und Niederschläge zunehmen. Stromabwärts ist die Luft trockener, weil zuvor über den Parks mehr Feuchtigkeit als Niederschlag ausgefallen ist.

Küstenwirkungen je nach Wetterlage

In Teilen Jütlands modellierten die Forschenden Rückgänge der Niederschläge von mehr als 15 Prozent. Für nordwestliches Schleswig-Holstein, die Küsten Niedersachsens, Teile der Niederlande und die Westhälfte Großbritanniens ergaben sich regional Rückgänge von etwa 5 bis 8 Prozent.

Die Effekte zeigten sich vor allem bei den in der Region häufigen Südwestwinden. Im Herbst und Winter lagen die regionalen Rückgänge bei bis zu 8 bis 15 Millimetern pro Monat beziehungsweise 10 bis 20 Prozent. Für den Sommer ergab sich kein einheitliches Niederschlagssignal.

Weitere Forschung erforderlich

Die Ergebnisse könnten für die grenzüberschreitende maritime Raumplanung relevant sein. Bei einem weitreichenden Offshore-Ausbau sollten neben Flächennutzung, Netzanbindung, Schifffahrt und Naturschutz auch mögliche regionale atmosphärische Wirkungen berücksichtigt werden.

Die Untersuchung basiert auf einem regionalen Klimamodell und einer technischen Obergrenzen-Annahme. Die Forschenden empfehlen daher Multi-Modell-Studien sowie weitere Varianten bei Leistungsdichten und räumlicher Anordnung künftiger Windparks, um die Unsicherheiten besser einzugrenzen.

Quelle: Hereon-Institut | www.solarserver.de © Solarthemen Media GmbH