Stürme und starke Winde sind ein Problem für Offshore-Windparks

Forscher warnen vor zunehmenden Extremwinden auf den Ozeanen, die die Resilienz der expandierenden Offshore-Windenergie gefährden. Das ergab eine neue Studie, namens "Increasing extreme winds challenge offshore wind energy resilience" die in der Zeitschrift "NATURE" veröffentlicht wurde. 

Nicht nur zu schwache, auch zu starke Winde bereiten den Windparks Schwierigkeiten

Die Studie analysiert Langzeitdaten und zeigt: Die aktuellen Klimatendenzen verstärken Stürme weltweit, was Tausende von Windparks in Gefahr bringt. Besonders betroffen sind Regionen mit tropischen Zyklonen. Aber auch in Deutschland sind Offshore-Windparks nicht allen Winden gewachsen. Das heißt: Starke Winde können bei der Stromproduktion genauso kontraproduktiv sein wie zu schwache Winde [siehe Bericht "n-tv"].

Globale Analyse: Steigende Windgeschwindigkeiten seit 1940

Basierend auf dem ERA5-Datensatz der Europäischen Wettervorhersage (ECMWF) haben Wissenschaftler die 50-Jahres-Rückkehrwindgeschwindigkeit (U50) von 1940 bis 2023 untersucht. Weltweit steigt U50 im Durchschnitt um 0,016 Meter pro Sekunde und Jahr – signifikant in 68 Prozent der Ozeanflächen. Höchste Werte über 50 m/s treten in Zyklonpfaden wie dem Nordpazifik oder der Südhemisphäre auf. In tropischen Gewässern, etwa im Nordostpazifik, melden die Forscher Zunahmen von über 0,05 m/s pro Jahr. Der Anstieg korreliert stark mit der Erwärmung der Meeresoberflächentemperatur: Pro Grad Celsius steigen die Extremwinde um 1,05 m/s.

Hohe Risiken für bestehende und geplante Windparks

Über 36 Prozent der Ozeane überschreiten die Grenze von 37,5 m/s, was der IEC-Klasse III für Windturbinen entspricht. In Küstennähe (bis 100 km) sind 16 Prozent der Flächen betroffen, darunter Küsten in Kanada, England, Japan und Argentinien. Von 821 in Betrieb befindlichen Offshore-Anlagen in Asien und 799 in Europa zeigen 74 Prozent in Europa steigende Winde. Insgesamt 18 Gigawatt (GW) Kapazität sind hoch gefährdet. 

Geplante Projekte in Nordamerika und Australien, mit über 50 GW in den USA allein, bergen ähnliche Risiken. Zudem weiten sich die Ausmaße von Kategorie-4/5-Tropenstürmen um 4,3 Prozent, und außertropische Zyklone wandern polewärts.

Auswirkungen auf Entwicklungsländer 

In neun Schwellenländern wie Brasilien, Indien, Philippinen und Vietnam steigen Extremwinde in über 50 Prozent der Küstenregionen. Länder wie Südafrika oder die Philippinen könnten bis zu 3 Prozent ihrer Küsten mit Winden über 50 m/s konfrontiert sehen. 

Die Studie fordert robustere Turbinendesigns, angepasste IEC-Standards und risikobasierte Planung. "Ohne Anpassung drohen massive Ausfälle und Milliardenschäden", warnen die Autoren. Die Analyse bietet erstmals einen globalen Atlas korrigierter Windtrends auf Naben-Höhe (100 m) und unterstreicht die Dringlichkeit klimafester Erneuerbare.