Bis zu 12 Prozent weniger Regen: Studie zeigt Folgen riesiger Offshore-Windparks für deutsche Küsten

Der massive Ausbau von Windparks auf dem Meer gilt als unverzichtbarer Pfeiler der deutschen Energiewende. Bis 2050 soll die Offshore-Kapazität in der Nordsee auf bis zu 300 Gigawatt anwachsen.

Eine Forschungsgruppe um Naveed Akhtar vom Helmholtz-Zentrum Hereon in Geesthacht hat nun untersucht, wie sich solche Großstrukturen auf die Atmosphäre auswirken. Die im Fachjournal Communications Earth & Environment veröffentlichten Modellrechnungen zeigen, dass extrem ausgebaute Windparks das regionale Wetter und die Verteilung von Niederschlägen spürbar verändern können.

Offshore-Windpark-Flächen auf dem Meer

Mehr Regen auf See, weniger Niederschlag an der Küste

Die Simulationen mit hochauflösenden regionalen Klimamodellen belegen, dass Windkraftanlagen die Luftströmungen über dem Meer abbremsen. Dadurch verändern sich der Austausch von Feuchtigkeit, Wärme und Impuls zwischen Wasseroberfläche und Atmosphäre.

Die Folge dieser veränderten Dynamik ist eine Umverteilung der Regenmengen. Während es direkt über den Windparks auf See feuchter wird, erreicht weniger Feuchtigkeit das Festland.

Für ein theoretisches Maximalszenario im Jahr 2050 errechneten die Forschenden über den Windparkarealen in Nord- und Ostsee einen Zuwachs der Niederschläge um 12 bis 18 Prozent. An den angrenzenden Küstenregionen Dänemarks, der Niederlande, Großbritanniens und Deutschlands ging die Regenmenge hingegen deutlich zurück.

In Deutschland wären vor allem das nordwestliche Schleswig-Holstein und Küstengebiete in Niedersachsen betroffen. Dort prognostiziert das Modell Niederschlagseinbußen von fünf bis acht Millimetern pro Monat, was einem Rückgang von bis zu zwölf Prozent entspricht. An dänischen und niederländischen Küstenabschnitten sinkt der Regen um bis zu 15 Prozent.

Klimasimulation zu Niederschlagsveränderungen durch Offshore-Windparks

Wie Windkraftanlagen das Wetter beeinflussen

Der physikalische Effekt beruht darauf, dass die Rotoren dem Wind kinetische Energie entziehen und Verwirbelungen in den Luftschichten erzeugen.

Der Mechanismus im Detail

• Wolkenbildung über See: Hinter den Rotoren steigt feuchte Meeresluft verstärkt auf, kühlt ab und kondensiert.
• Vorzeitiges Abregnen: Die entstehenden Wolken geben den Großteil ihres Wassers noch über den Windparkflächen auf dem Meer ab.
• Trockenere Festlandsluft: Die verbleibende Luftmasse, die schließlich auf die Küstenlinie trifft, enthält deutlich weniger Restfeuchte, wodurch die Wolkenbildung an Land gehemmt wird.

Auswirkungen hängen von der Ausbaudichte ab

Die Wissenschaftler betonen, dass diese drastischen Effekte vor allem in einem theoretischen Maximalszenario auftreten. In diesem Modell wurden sämtliche verfügbaren Offshore-Flächen mit einer hohen Leistungsdichte von acht Megawatt pro Quadratkilometer belegt.

Beim derzeitigen Ausbaustand sowie den fest geplanten Projekten bis 2030 bleibt der Einfluss auf das Festlandswetter minimal. Für konkrete Aussagen über die kommenden Jahrzehnte sind nun detailliertere Studien nötig, die verschiedene reale Ausbaudichten und Flächenverteilungen miteinander vergleichen.