Windkraft in der Nordsee: ein klimasicheres grünes Ernegiekraftwerk?

Windkraft in der Nordsee: ein klimasicheres grünes Ernegiekraftwerk?
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Von Tokunbo SalakoPaul Hackett
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Neben den aktuellen Klimadaten geht es in diesem Climate Now um den Ausbau der Windkraft in der Nordsee. Wie abhängig ist man vom Klimawandel?

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Die Windindustrie in der Nordsee wächst schnell: In diesem Climate Now gehen wir der Frage nach, wie sogenannte Windflauten diese Expansion gefährden. Sie kommen aufgrund des Klimawandels häufiger vor. 

"Es gibt Hinweise darauf, dass Dürren in Zukunft etwas häufiger werden könnten. Das ist zwar noch sehr unsicher, aber wir müssen darauf vorbereitet sein."
Matti Juhani Koivisto
Senior Forscher bei DTU Wind and Energy Systems

Aktuelle Klimadaten

Doch zuerst werfen wir einen Blick auf die aktuellen Daten des Copernicus Climate Change Service.

Copernicus Climate Change Service (ECMWF)
Der vergangene März war der zweitwärmste aller ZeitenCopernicus Climate Change Service (ECMWF)

Sie zeigen, dass der März 2023 um 0,5 Grad Celsius über dem Durchschnitt der Jahre 1991 bis 2020 liegt. Das macht ihn zum zweitwärmsten März aller Zeiten. Ein Blick auf die Karte der Temperaturanomalien zeigt, wie viel wärmer es in weiten Gebieten der Erde war.

Copernicus Climate Change Service (ECMWF)
TEMPERATURANOMALIEN MÄRZ 2023 Bezugszeitraum 1991-2020Copernicus Climate Change Service (ECMWF)

Das rote Band auf der obigen Karte zeigt die höheren Temperaturen im März von Marokko bis Japan. Es gab viele neue Temperaturrekorde - der Badeort Agadir zum Beispiel erreichte Ende März 38,9 Grad. Und Anfang des Monats wurden in Wuhan in China 26 Grad erreicht, 12 Grad über dem Durchschnitt für diese Jahreszeit. 

In Teilen des Westens der USA und Kanadas war es dagegen kälter als normal. In San Francisco fiel die Temperatur am 27. März auf 5,5 Grad Celsius, der niedrigste Wert für diesen Tag seit 1898. 

Copernicus Climate Change Service (ECMWF)
NIEDERSCHLAGSANOMALIEN MÄRZ 2023 Bezugszeitraum 1991-2020Copernicus Climate Change Service (ECMWF)

Schauen wir uns auch die Niederschlagsmengen an. In Europa waren alle blau markierten Gebiete auf dieser Karte im vergangenen Monat feuchter als der Durchschnitt, von Irland und Frankreich im Westen bis Russland im Osten.

Am meisten Regen gab es in der Türkei, während es in den meisten Gebieten Südeuropas weniger regnete oder schneite als im Durchschnitt. 

Copernicus Climate Change Service (ECMWF)
NIEDERSCHLAGSANOMALIEN MÄRZ 2023 Bezugszeitraum 1991-2020Copernicus Climate Change Service (ECMWF)

Diese Niederschlagsanomalie spiegelt sich teilweise in der Karte der Bodenfeuchteanomalie wider. Es ist zu erkennen, dass die Böden im März in weiten Teilen der Iberischen Halbinsel deutlich trockener sind als im Durchschnitt für diese Jahreszeit. 

Wie beeinflussen Windflauten die Windkraft in der Nordsee?

In unserer Reportage geht es um die Frage, ob sogenannte Windflauten das Potenzial des europäischen Offshore-Windsektors einschränken könnten. Mehrere EU-Länder setzen derzeit ehrgeizige Pläne um, um die Nordsee in ein grünes Energiekraftwerk zu verwandeln. 

Das Zentrum des europäischen Offshore-Windenergie-Booms liegt an der dänischen Nordseeküste. Im Hafen von Esbjerg setzt die EU nicht nur auf erneuerbare Energien wie die Windenergie, um ihre Klimaversprechen zu erfüllen, sondern man versucht auch, sich von russischem Öl und Gas unabhängig zu machen.

"Die Nachfrage explodiert, wir wissen schon jetzt, dass wir 2025 ausverkauft sein werden", erzählt  Jesper Bank, kaufmännischer Leiter vom Hafen Esbjerg. "Regierungen und große Energieunternehmen sind sehr ambitioniert. Es gibt die Nachfrage nach Offshore-Windenergie. Und die wird in den nächsten acht, zehn Jahren sehr stabil sein."

Die Nordsee als Standort wurde ausgewählt, weil sie eine der windreichsten Gebiete der Erde ist. Bis zum Ende dieses Jahrzehnts soll die Offshore-Windkraft 65 Gigawatt erzeugen - das entspricht der Leistung von 30 Kernreaktoren. Aber was passiert bei Windflauten? Und ist die globale Erwärmung die Ursache dafür, dass sie immer häufiger vorkommen? 

Dazu meint Matti Juhani Koivisto, Senior Wissenschaftler bei DTU Wind and Energy Systems"Der Klimawandel kann definitiv die Windvariabilität beeinflussen. Die Modelle sind nicht sehr klar. Aber sie scheinen eine leichte Zunahme der Variabilität zu zeigen, insbesondere etwas mehr Windflauten."

Copernicus Climate Change Service (ECMWF)
Karte der Windgeschwindigkeits-Anomalie Juli-September 2021, Bezugszeitraum 1991-2020Copernicus Climate Change Service (ECMWF)

In Großbritannien und Irland gab es zwischen Juli und September 2021 weit unterdurchschnittliche Windgeschwindigkeiten. Welche Auswirkungen hat das auf unsere Energiesicherheit, wenn sich das dieses Jahr wiederholt? 

"Wir sind schon jetzt darauf vorbereitet, weil wir sie jetzt schon erleben", antwortet Matti Juhani Koivisto auf diese Frage. "Wir haben Möglichkeiten, damit umzugehen, und selbst wenn sie in Zukunft etwas häufiger auftreten, haben wir die Technologien, um damit umzugehen."

Eine Möglichkeit, die Turbinen am Laufen zu halten, besteht darin, sie effizienter zu machen. Kenneth Thomsen, Abteilungsleiter bei DTU Wind Turbine Design, erklärt:

"Bei niedrigeren Windgeschwindigkeiten erzeugen die Turbinen weniger Leistung, aber wir können das Design so ändern, dass wir einen größeren Rotor im Vergleich zum Generator haben, dann erreicht die Turbine die Nennleistung schon bei einer niedrigeren Windgeschwindigkeit. Das bedeutet, dass sie auch bei niedrigeren Windgeschwindigkeiten eine konstantere Leistung erbringen."

Die Fähigkeit, die Windvariabilität zu messen und zu bewerten sowie zuverlässige Daten über Windflauten und Vorhersagen über mögliche Bedingungen werden für ein effektives Management immer wichtiger -wobei die Windenergie nur eine Komponente in einem umfassenden europäischen System für erneuerbare Energien ist.

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