Welchen Einfluss hat der Klimawandel auf Winderträge?

Bei der Planung eines Windparks sind Ertrags­gutachten wichtig, um die Wind­bedingungen am geplanten Standort abzuschätzen und unter Berück­sich­tigung verschiedener Aspekte die voraus­sicht­lichen Energie­erträge zu berechnen. Grundlage hierfür sind meist historische Winddaten sowie Messdaten, die im Planungs­prozess in die Zukunft extra­poliert werden. Doch durch den fort­schreitenden Klima­wandel könnten historische Daten weniger aussage­kräftig für die Zukunft sein. Im Projekt „KliWiSt“ untersucht das Fraunhofer-IWES gemeinsam mit dem Climate Service Center Germany – kurz GERICS – den Einfluss des Klima­wandels auf die Windenergie-Standort­bewertung in den kommenden Jahrzehnten. Zudem sollen konkrete Handlungs­empfehlungen für die zukünftige Ermittlung von Ertrags­gutachten für Windparks daraus abgeleitet werden. Das Bundes­ministerium für Wirtschaft und Energie fördert das Projekt bis 2024 mit insgesamt 1,16 Millionen Euro.

Die Vereinten Nationen haben mit dem Pariser Abkommen Klimaziele gesetzt, um die Treibhaus­gas­emissionen so zu reduzieren, dass sich die Erde bis zum Ende des Jahr­hunderts maximal auf deutlich unter zwei Grad gegenüber den vor­industri­ellen Werten erwärmt. Um diese Klimaziele zu erreichen, ist der Ausbau der Wind­energie­nutzung in Europa und auch in Deutsch­land von zentraler Bedeutung. Die weltweite Durchschnitts­temperatur ist bereits jetzt um etwa 1 °C angestiegen und wird weiter steigen. Dadurch verändern sich auch die groß­räumigen Wind­bedingungen. Bisherige Analysen von Klima­projek­tionen legen den Fokus oft auf Temperatur und Nieder­schlag, weniger auf das Wind­potenzial und beziehen sich zudem auf die zweite Hälfte des 21. Jahr­hunderts.

Im Forschungsprojekt KliWiSt analysieren die Projekt­partner klimatische Verände­rungen des Winds in den kommenden fünfzig Jahren, sowie deren mögliche Aus­wirkungen auf die Erträge von Windparks. Sie fokussieren sich hierbei auf eine Unter­suchung der Veränderung von ertrags­relevanten Para­metern durch den Klima­wandel, die in der Standort­bewertung und der Aktuali­sierung der Stand­ort­güte im Betrieb für existie­rende und zukünftige Wind­energie­projekte betrachtet werden. Der Hauptfokus wird dabei natur­gemäß auf der Komponente des Wind­potenzials liegen. Daneben sollen auch andere ertrags­relevante Aspekte, wie etwa der klima­wandel­bedingte Einfluss auf Flug­bedingungen von Fleder­mäusen, Zugvögeln oder auch auf ein Vereisungs­risiko zusammen­getragen und analysiert werden.

Klimaprojektionen zeigen Veränderungen meteoro­lo­gischer Parameter unter dem weiter voran­schreitenden globalen Klima­wandel. „Erneuer­bare Energien sind sehr sensitiv gegenüber Veränderungen dieser Parameter, da sie vor allem von der Verfüg­bar­keit von Wind, Sonne und Nieder­schlag abhängig sind“, erläutert Thomas Remke vom GERICS.

Aus den Ergebnissen werden neue Empfehlungen für die Berück­sichtigung von Klima­unsicher­heiten in der Wind­park­planung abgeleitet. Mit den Klima­verände­rungen ist es erforder­lich, die bestehenden Berechnungs­grund­lagen zu über­prüfen. „Im Projekt KliWiSt wollen wir zentrale Frage­stellungen für eine genauere Projek­tierung von Windparks unter­suchen: Welche Schwankungen im Ertrag sind in Zukunft durch den Klimawandel in Deutschland zu erwarten? Sind diese Klima­schwankungen schon heute in den Standort­gutachten genau genug berück­sichtigt und wie sollten diese durch den Klimawandel bedingten Änderungen sinnvoll in Ertrags­gutachten der Zukunft berück­sichtigt werden?“, erklärt Projekt­koordinator Martin Dören­kämper vom Fraun­hofer-IWES.

Das Projekt zum Einfluss des Klima­wandels auf den Wind wird daher einen Beitrag dazu leisten, die Windpark­planung weiter zu optimieren und die Windparks von morgen durch die Berück­sichtigung von bereits heute abseh­baren Veränderungen durch den Klimawandel an diese Bedingungen anzupassen.

Fh.-IWES / RK

Weitere Infos

• Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme, Oldenburg
• Climate Service Center Germany, Helmholtz-Zentrums Hereon, Hamburg