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Windpark vor der niederländischen Küste: Höhere Belastungen durch Stürme möglich

Foto: Robin Utrecht / action press

Zahlreiche Offshore-Windparks weltweit sind einer Studie zufolge womöglich nicht stabil genug für Stürme,die durch den Klimawandel extremer werden. Besonders betroffen seien Europa und Asien,wo sich der Großteil der Offshore-Windparks befinde,berichtet

ein Forschungsteam im Fachjournal »Nature Communications«.

Mehr als 40 Prozent der aktuell betriebenen und geplanten Anlagen in diesen Regionen seien bereits Windgeschwindigkeiten ausgesetzt,die den Konstruktionsgrenzwert für sogenannte IEC-Klasse-III-Turbinen übersteigen. Mehr als 60 Prozent dieser schon jetzt gefährdeten Windparks in Asien und Europa liegen den Forschenden zufolge in Gebieten,in denen die maximalen Windgeschwindigkeiten weiter zunehmen.

Die Offshore-Windenergieinfrastruktur und die Designstandards müssten besser an die zu erwartenden heftigeren Starkwindereignisse angepasst werden,schließt das Team um Zhenzhong Zeng von der Southern University of Science and Technology in Shenzhen aus seinen Daten. Schließlich sei Offshore-Windenergie ein wichtiger Bestandteil der globalen Umstellung auf erneuerbare Energien.

In der Nordsee und der Ostsee sind dem Bundesverband Windenergie Offshore (BWO) zufolge insgesamt 1639 Offshore-Windturbinen mit einer Leistung von 9,2 Gigawatt in Betrieb. Im Jahr 2024 wurden 25,7 Terawattstunden Strom aus Offshore-Windenergie erzeugt. Damit ließen sich laut BWO rechnerisch 8,5 Millionen Haushalte in Deutschland versorgen,wenn man von einem mittleren Verbrauch von 3000 Kilowattstunden ausgeht.

Taifun Yagi ließ sechs Windkraftanlagen einstürzen

Windparkbetreibern drohten vermehrt Schäden,vorzeitige Stilllegungen und wirtschaftliche Verluste,warnen die Experten um Zeng. Im Jahr 2024 habe der Taifun Yagi zum Beispiel zum Einsturz von sechs Windkraftanlagen in Hainan geführt,der Schaden habe mehr als acht Millionen US-Dollar betragen.

Wie gut Windkraftanlagen widrigen Bedingungen standhalten,ist über die Windgeschwindigkeit mit einer Wiederkehrperiode von 50 Jahren (U50) definiert,die sogenannte Referenzwindgeschwindigkeit. Sie beschreibt einen Extremwert der Windgeschwindigkeit,der an einem Standort statistisch gesehen nur einmal in 50 Jahren überschritten wird.

Windkraftanlagen sind für verschiedene U50-Windgeschwindigkeiten konstruiert,denen sie im Extremfall standhalten sollen. Klasse III ist auf Windgeschwindigkeiten von bis zu 37,5 Metern pro Sekunde ausgelegt. Bei Klasse II sind es 42,5 Meter pro Sekunde,bei Klasse I 50 Meter pro Sekunde. Winde oberhalb dieser Schwellenwerte gefährden die Turbinen der jeweiligen Anlagen.

Die chinesischen Forschenden berücksichtigten für ihre Analyse Windgeschwindigkeitsdaten aus 100 Meter Höhe über dem Meeresspiegel von 1940 bis 2023. Für fast zwei Drittel (63 Prozent) der Küstenregionen weltweit war ein deutlicher Anstieg der U50-Werte erkennbar.

Steigende Extremwerte an Deutschlands Küsten

In Europa liegen die U50-Werte der in Betrieb genommenen Windparks eng beieinander,um den Mittelwert von 40 Metern pro Sekunde. Die Mehrheit dieser Windparks (74 Prozent) befindet sich in Regionen mit steigenden U50-Werten,etwa in Südostengland und den Küstengewässern Deutschlands,Dänemarks,der Niederlande,Belgiens und Schwedens. Sinkende U50-Werte seien vorwiegend entlang der Küsten Spaniens und Italiens zu beobachten,heißt es in der Studie.

Den höchsten Anteil an U50-Werten,die die Referenzwindgeschwindigkeit-Schwellenwerte von Windkraftanlagen überschreiten,weisen demnach die Küsten Kanadas,Englands,Japans und Südargentiniens auf. Schon jetzt seien extreme Winde mit einem Anteil von 55 Prozent die Hauptursache für Ausfälle von Windkraftanlagen.

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»Angesichts des anhaltenden Erwärmungstrends benötigen Regionen mit steigenden U50-Werten verstärkte Maßnahmen zur Minderung der Schäden durch die Zunahme extremer Windereignisse«,schließen die Forschenden. Das gelte gerade auch deshalb,weil Windkraftanlagen wegen des höheren Energieertrags und besserer Wirtschaftlichkeit tendenziell immer höher gebaut würden – damit aber auch anfällig für extremen Wind sein könnten.

mha/dpa