Moderne Windräder können Rückgang der globalen Windressource mehr als ausgleichen

Die Nutzung von Windenergie trägt wesentlich zum nachhaltigen, CO₂-armen Umbau des Energiesektors bei. Die Effizienz von Windenergieanlagen ist aber von verfügbaren Windressourcen und technischen Eigenschaften der Anlagen abhängig. Ausgerechnet der Klimawandel sorgt dafür, dass sich die globale Windressource im 21. Jahrhundert verringert. Gleichzeitig verbessern sich die technischen Eigenschaften von Windenergieanlagen stetig. Auf der Grundlage globaler Klimamodelle und neu entwickelter Techno-Projektionen konnten die Forscher Dr. Christopher Jung und Prof. Dr. Dirk Schindler diese beiden gegenläufigen Einflussfaktoren abschätzen und ihre Auswirkungen auf die globale und regionale Effizienz von Windenergieanlagen bis 2060 berechnen. Eine Erkenntnis, ist, dass sich die Effizienz der globalen Windenergieanlagenflotte bis 2035 bei einer günstigen Klimaentwicklung um bis zu 23,5 Prozent erhöhen könnte, wenn der Windenergieausbau optimal gestaltet werden würde. Die Ergebnisse der beiden Wissenschaftler vom Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften der Universität Freiburg wurden im Fachmagazin „Nature Energy“ veröffentlicht.

Hohe räumliche Auflösung

Die Berechnungen der beiden Forscher bieten eine wichtige Grundlage für das zukünftige globale Ausbaupotenzial der Windenergie. In ihrer Studie identifizieren sie zugängliche Regionen, in denen unter den zukünftigen Klimabedingungen die Windressource am effizientesten genutzt werden kann. Der verwendete Ansatz ermöglicht die Bestimmung der weltweit besten Standorte mit besonders hoher räumlicher Auflösung für einzelne Windenergieanlagen und Windparks.

„Überraschend war der geringe Einfluss des Klimawandels auf die Windressource im Vergleich zur projizierten technischen Entwicklung von Windenergieanlagen“, sagt Jung. Der klimawandelbedingte Rückgang der Windressource kann also mit einer Modernisierung des Bestands an Windenergieanlagen mehr als ausgeglichen werden. Ebenfalls bedeutender als der generelle Einfluss des Klimawandels auf den nutzbaren Wind sind Schwankungen in der Ressourcenverfügbarkeit zwischen einzelnen Jahren.

Faktenübersicht:

• Originalpublikation: Jung, C., Schindler, D. (2022): Development of onshore wind turbine fleet counteracts climate change-induced reduction in global capacity factor. In: Nature Energy https://doi.org/10.1038/s41560-022-01056-z
• Dr. Christopher Jung ist wissenschaftlicher Mitarbeiter und Prof. Dr. Dirk Schindler ist Akademischer Oberrat an der Professur für Umweltmeteorologie der Universität Freiburg. Einer ihrer Forschungsschwerpunkte ist die Abschätzung von variablen erneuerbaren Energieressourcen von der lokalen bis zur globalen Skala.