SMuK 2023 – wissenschaftliches Programm

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AKE: Arbeitskreis Energie

AKE 2: Energieversorgung

AKE 2.2: Vortrag

Montag, 20. März 2023, 17:00–17:15, GER/038

Das Windenergiepotenzial Deutschlands: Grenzen und Konsequenzen grossräumiger Windenergienutzung — •Axel Kleidon — Max-Planck-Institut für Biogeochemie, Jena, Deutschland

Die Windenergienutzung in Deutschland soll bis 2050 mit bis zu 200 Gigawatt ausgebaut werden, was in etwa einer Vervierfachung im Vergleich zu heute entspricht. Diese Windturbinen werden der Atmosphäre dabei Windenergie entziehen, um Strom zu produzieren, und damit die Atmosphäre beeinflussen. Dies wirkt sich auf die Effizienz der Windenergienutzung aus, weil die Windgeschwindigkeiten in den Regionen, wo Windenergie genutzt wird, sinken müssen. Sie lassen sich mithilfe der Impulsbilanz und den damit verbundenen kinetischen Energieflüssen abschätzen. Dies zeigt, dass die durch die Windturbinen reduzierten Windgeschwindigkeiten bei 200 GW Ausbau den Stromertrag um etwa 10 - 15% verringern werden. Der Effekt ist geringer, wenn die Windturbinen gleichmäßiger über mehr Fläche besser verteilt sind. Trotz dieser Effekte lässt sich mit der Windenergie sehr viel Strom erzeugen, die betrachteten Szenarien würden mehr als die Hälfte des gegenwärtigen Strombedarfs damit decken. Die Auswirkungen auf die Atmosphäre sind aber sehr gering. Die erzeugte Windenergie beträgt lediglich 2.4% des Verlusts an kinetischer Energie, die ganz natürlich durch Reibung in der unteren Atmosphäre verloren geht.