Beeinträchtigungen von Mensch und Natur durch Windenergie
Dipl. Phys. Peter Dyck, wissenschaftlicher Beirat des Vereins für den Schutz des Naturparks Fränkische Schweiz e.V.
Inhaltsverzeichnis Nachteile der Windkraftanlagen:
Es wird uns immer versichert, die Windenergie sei harmlos und nützlich. Die Nachteile wie Zerstörung der Natur, Vernichtung von Vögeln und Insekten, Schäden für die Gesundheit, und die wirtschaftlichen Auswirkungen z.B. durch Austrocknung der Böden werden entweder teilweise geleugnet oder zumindest als überzeichnet dargestellt. Mögliche Belastungen müssten klaglos hingenommen werden, schließlich gehe es um die Rettung und den Schutz des Klimas. Zur besseren Akzeptanz geht man sogar so weit, Anwohner zu bestechen, indem man sie am Gewinn von Windanlagen beteiligen will.
Der deutsche Standpunkt ist:
Schäden für die Gesundheit – Auswirkungen der Windanlagen auf Mensch und Tier
Menschen und Tiere leiden unter den Windrädern und Windparks durch Wahrnehmung des Lärms durch die Rotoren und der Frequenzbereiche des Infraschalls. Das deutsche Ärzteblatt veröffentlichte in 2019, dass bei 5 bis 10% der Bevölkerung starke Symptome registriert wurden wie Herzrhythmusstörungen, Schlaflosigkeit, Erschöpfungszustände und Kopfschmerzen. Es kam auch zu Hörschäden, Depressionen, Konzentrationseinbußen, Migräne und Angstgefühlen.
Die negative Beeinflussung des Herzmuskels durch Infraschall wurde durch Uni Mainz, Uni Lissabon, Charité Berlin und Uniklinik Hamburg-Eppendorf nachgewiesen. Infraschall erreicht das Innenohr, raubt kardialen Myozyten ihre Kraft und schlägt sich im Gehirnscan nieder. Krankheitsbilder durch Infraschall werden sogar durch Krankenkassen anerkannt. Auch der periodisch wechselnde Schattenwurf wirkt sich negativ auf die Gesundheit aus.
Was ist besonders am Infraschall?
Infraschall ist Schall unterhalb der Frequenz von 20 Hertz. Geräusche unter 20 Hertz nimmt das Ohr erst bei viel höheren Schalldruckpegeln wahr als den hörbaren Schall von 20 bis 20 000 Hertz. Die Unterschiede in der individuellen Hörschwelle sind im Infraschall-Bereich stärker ausgeprägt als im Bereich des hörbaren Schalls. Manche Menschen nehmen daher Infraschall bei hohem Schalldruckpegel als Brummen wahr, andere nicht. Niedrig frequente Körpervibrationen können bei hohen Schalldruckpegeln gefühlt werden.
Der Infraschall hat die Eigenschaft, sich über den Boden über viele Kilometer ohne Dämpfung auszubreiten. Die großen Wellenlängen können zu Resonanzphänomenen innerhalb und außerhalb von Häusern führen. Aufgrund seiner großen Wellenlängen von hunderten Kilometern wird Infraschall kaum von der Luft oder dem Boden gedämpft und auch nicht durch Hindernisse wie Felsen, Schutzwälle, Bäume oder Gebäude abgeschirmt – er breitet sich nahezu verlustfrei aus. Verdoppelt sich die Entfernung, so nimmt der Schallpegel um 6 Dezibel ab. So konnten Schallphänomene von einem Park mit 60 Windturbinen noch in 90 Kilometer Entfernung nachgewiesen werden. In geräuscharmer Umgebung reagiert das Ohr sensitiver auf Infraschall. Ein ruhiges Zuhause kann so zum Problem werden, da der hörbare Schall der Windturbinen durch Mauern gedämpft wird, Infraschall dagegen nicht. Wer z.B. mit dem Ohr auf dem Kissen schläft, blockiert auf dieser Seite den hörbaren Schall, aber nicht den Infraschall.
Werden technische Großprojekte in Naturparks oder andere durch Gesetze geschützte Gebiete gebaut, konterkarieren sie deren Sinn und die Voraussetzungen zu ihrer Ernennung. Diese Gebiete dienen vorrangig der Erholung von Mensch und Natur. Gerade bei so stadtnahen Regionen wie z.B. der Fränkischen Schweiz ist diese Bedeutung enorm. Corona zeigt, dass dieser Rückzugsraum für viele eingeengte Stadtmenschen besonders wichtig ist. Dies gilt aber auch in normalen Zeiten.
Naturparks sind auch Ziel erholungssuchender Urlauber, die, auch aus ökologischen Gründen, ihre Freizeit heimatnah im eigenen Land verbringen möchten. Damit trägt deren verändertes Verhalten nachhaltig zur Vermeidung von ausuferndem Auto- und noch mehr Flugverkehr bei, was zu einem deutlich spürbaren Rückgang des CO2 -Ausstoßes führt.
Diese Gäste sind oft der einzige Grund für die Dorfbewohner, abseits der dicht besiedelten und arbeitsplatzreichen Talsiedlungen, in den Dörfern zu bleiben und durch einen klimafreundlichen Tourismus ihren Lebensunterhalt zu verdienen.
Ein durch Windkraftanlagen oder ähnliche technische Großprojekte industrialisierter ländlicher Raum könnte diesen Tourismus gefährden, da Urlauber die veränderte Landschaft nicht mehr als attraktives Urlaubsziel wahrnehmen. Diese Veränderung der Landschaft würde darüber hinaus auch dem Trend, aus Städten auf das weitgehend unberührte Land zu ziehen und damit einer Entlastung der Ballungsräume zu bewirken, entgegenstehen.
Wertminderung von Häusern und Grundstücken
Im Zusammenhang mit den wirtschaftlichen Auswirkungen von Windkraftanlagen werden verschiedene Störfaktoren auf Mensch und Natur diskutiert. Da sind der Schattenwurf, der hörbare Lärm und der Infraschall, Schlafstörungen, Konzentrationsschwächen, Bewegungssuggestion der Rotoren, Beklemmungsgefühl und das stark veränderte Landschaftsbild. Immobilien verlieren je nach Abstand von Windanlagen durch die Beeinträchtigung der Landschaft und gesundheitliche Einflüsse an Wert. In Stadtnähe ca. 7%, in ländlichen oder touristischen Gebieten bis zu 23% (RKI Studie) und mehr. Hierdurch wird dem Bürger einseitig eine sehr hohe finanzielle Belastung zugemutet. Viele Eigenheimbesitzer, die ihre Immobilie als Alterssicherung ansehen, sind um ihre Ersparnisse und Werterhaltung betrogen. Diese Wertminderung wird von offizieller Seite in keiner Bilanz berücksichtigt.
Vernichtung von Vögeln und Insekten
In Deutschland fallen den Windenergieanlagen im Jahr hochgerechnet rund 250.000 Fledermäuse und Tausende auf der roten Liste stehende Greifvögel zum Opfer. Beispielhaft sei nur der Bestand des gefährdeten Rotmilans genannt. Das gilt im besonderen Maße im Wald. Waldgebiete sind insbesondere für Fledermäuse und verschiedene Vogelarten wichtige Lebensräume. Alle in Deutschland heimischen Fledermäuse stehen auf der Roten Liste der bedrohten Tierarten.
Insekten werden durch die 200 Mio. m2 großen Rotorflächen in Deutschland beim Direktaufprall vernichtet, eine weitere große Anzahl durchfliegende Insekten durch den Unterdruck. Besonders negativ wirkt sich die Tatsache aus, dass mit Eiern beladene Insektenweibchen sich vom Wind in andere Regionen tragen lassen, um ihre Eier abzulegen, und an den Windrädern sterben.
Die Insekten haben in den letzten 30 Jahren um ca. 75% abgenommen. Das liegt neben den Mais-Monokulturen und Pestizid Einsatz sehr stark an den Windkraftanlagen.
Beeinträchtigung der Wildtiere
Der Ausbau der Windenergie ist zur Gefahr für zahlreiche Wildtiere geworden. In den für Windparks geeigneten Hochlagen finden sich vielfach wertvolle, alte und naturnahe Waldbestände, die ein Garant der biologischen Vielfalt sind.
Der Ausbau der Windenergie in Deutschland schreitet voran. Im Jahr 2019 waren an Land rund 30.000 Windenergieanlagen installiert. Vielerorts gefährdet der Ausbau von Windenergie die Ziele des Natur- und Artenschutzes, zu denen sich Deutschland mit der „Strategie zur Biologischen Vielfalt“ verpflichtet hat, – ein zentrales Ziel der EU-Biodiversitätsstrategie. Daher sind eine sorgfältige Prüfung potenzieller Standorte und die umfassende Abwägung aller naturschutzfachlichen Belange notwendig, bevor Windparks errichtet werden.
Mit der Öffnung des Waldes als Standort für Windenergieanlagen (WEA) werden die Ausbaupotenziale zwar beträchtlich erweitert, zugleich verschärfen sich aber die Konflikte zwischen der Windenergie und dem Natur- und Artenschutz. Denn Wälder haben einen hohen ökologischen Wert, und sind gewaltige CO2 Senken, die CO2 aus der Atmosphäre ziehen und als Kohlenstoff in Pflanzen und Boden dauerhaft speichern. Werden Waldflächen für den Bau und Betrieb von Windenergieanlagen gerodet, zerstört und zerteilt, werden diese Wälder langfristig in ihrer Funktion als Lebensräume für Wildtiere sehr stark beeinträchtigt. Außerdem entfallen diese ehemaligen, ausgedehnten Waldflächen als CO2 Senken. . Mittlerweile wurden rund 2.000 Windenergieanlagen im Wald errichtet. Besonders brisant ist die Situation in Hessen (bereits über 430 WEA im Wald) und Rheinland-Pfalz (bereits über 450 WEA im Wald). Bundesweit wird seit 2015 in etwa jede fünfte WEA im Wald errichtet.
Waldgebiete sind für Wildtiere wichtige Lebensräume, insbesondere für empfindlich auf Störungen reagierende Wildtiere wie Wildkatzen oder Rothirsche. Wenn WEA in Waldgebieten errichtet werden, wird hektarweise Waldfläche für den Standort der Anlagen sowie für den Bau der Zufahrtswege zu jeder einzelnen WEA gerodet. Wegen der großen Abmessungen der Rotorblätter werden die Zufahrtswege besonders im Bereich von Biegungen besonders breit ausgebaut bzw. gerodet. Wegen der hohen Gewichte der Bauteile müssen diese Zufahrtswege als massive Straßen ausgebaut werden. Diese sind auch später erforderlich, um Wartungsarbeiten zu ermöglichen. Im Fall, dass eine Windenergieanlage in Brand gerät, muss sie auch der Feuerwehr zur Verfügung stehen. Diese muss verhindern, dass das Feuer durch Funkenflug auf den Wald übergreift. Am Ende der Betriebszeit der WEA muss die Straße noch zum Rückbau der Anlagen bereitstehen. Neben dem direkten Waldverlust kommt es durch Zerschneidungseffekte zu einer erheblichen Verschlechterung der gesamten Habitatqualität. Problematisch sind auch touristische Folgenutzungen der neu gebauten Straßen zu den WEA und die damit verbundenen Störungen.
Erhöhung der Umgebungstemperatur
Es liegt eine interessante Studie vor (ex Harvard), die gerade der Windenergie kein gutes Zeugnis ausstellt. Die Studie kommt sogar zum Schluss, dass der Erwärmungseffekt durch Windenergieanlagen jegliche Bemühung, vom Menschen emittiertes CO2 zu reduzieren, konterkariert.
L. Miller, D. Keith (Harvard) kamen 2018 auf Grund einer groß angelegten Studie über amerikanische Windparks zu dem Ergebnis, dass Windparks die lokalen Temperaturen erhöhen („Climatic impacts of wind power“). USA-Onshore- Windparks wurden analysiert und verschiedene Klima-Szenarien berechnet.
Ergebnis: die Durchschnitts-Temperatur über der USA-Landfläche steigt (rd. 0,24° C) bei einem wachsenden Windenergie-Ausbau.
M. Z. Jacobson wirft Miller/Keith vor, den Wasserdampf-reduzierenden Effekt von Windrädern vergessen zu haben, was eine Reduktion der Treibhausgase bringe und eine Abkühlung der Atmosphäre mit sich bringt. Keith betonte, dass die Harvard-Studie auf einer langjährigen Reihe von validierten Studien basiert und das eingesetzte Wetterforschungs- und Klima-Prognose-Modell bewährt ist. Dieses Modell wurde von Wissenschaftlern entwickelt und auf alle erforderlichen Qualitätsstandards geprüft.
Effekt:
Die Windräder bewegen untertags kühlere Luft aus höheren Schichten nach unten und wärmere, oft feuchte Luft nach oben. Nachts tritt der Effekt auf, dass ab Sonnenuntergang kühle Luft nach unten zur Erdoberfläche sinkt, wärmere Luftschichten überlagern diese und die Flügel der Windräder (Sogkräfte) durchmischen diese Luftschichtung. D.h. die kühlen Luftmassen werden nach oben gewirbelt, die wärmeren nach unten. Im Umfeld dieser Windenergieanlagen ergibt sich eine nahezu einheitliche, höhere Temperatur der unteren Atmosphärenschicht. Die Temperatur wird offiziell in
2 m Höhe gemessen und es zeigt sich so eine Temperatur-Zunahme (Nachweis von Miller/Keith bei 28 großen Windenergieanlagen eines Windparks).
Diese Fakten wurden auch bereits 2016 von A. Armstrong (schottische Studie) verifiziert. Die nächtliche Temperatur eines Windparks lag 0,18 °C über der Umgebungs-Temperatur und zeigte auch eine höhere Luftfeuchtigkeit.
Austrocknung der Böden mit Ertragsminderung
Windparks beeinflussen den Tagesgang von Temperatur und Luftfeuchtigkeit und damit auch das Mikroklima. Windparks haben nur rd. 1/10 der Energiedichte von Photovoltaik-Parks, d. h. der Flächenbedarf ist wesentlich größer bezogen auf die gleiche erzeugte Energiemenge. Der Ressourcenverbrauch ist ebenfalls sehr hoch.
Es gibt 10 Studien, die den Effekt der Erwärmung im Bereich von Windparks durch turbulente atmosphärische Wechselwirkung bestätigen, der darüber hinaus auch zu einer spürbaren Austrocknung der Böden führt.
Zum Ablauf:
· Umwälzung der erdnahen Temperatur-Schichten und Reduzierung der Windgeschwindigkeit im Windschatten.
· Windräder erzeugen aus kinetischer Wind-Energie Strom und entziehen der Atmosphäre damit diese Bewegungsenergie.
· Dieser Energie-Entzug kann bis zu 40% der Windströmung betragen bezogen auf einzelne Windräder, bei Windparks liegt der Wert pro Einheit bei rd. 26 % (die einzelnen Windräder nehmen sich gegenseitig den Wind). Dieser Effekt wurde auch besonders bei off shore Windparks studiert. Dabei hat man noch bis zu 50 km Entfernung starke Auswirkungen auf die Windgeschwindigkeit beobachtet. Dies macht internationale Abstimmungen bei der Planung von Windparks notwendig, um eine optimale Windausbeute zu erreichen.
· Durch die Reduzierung der Bewegungsenergie (Wind) wird der Luftmassenaustausch reduziert, die Luftmassen können längere Zeit über einem Gebiet liegen und sich stärker erwärmen. Damit wird dem Boden Feuchtigkeit entzogen.
Mikroklimatische Einflüsse von Windenergieanlagen bzw. Windparks sind seit langem nachgewiesen.
Am 25. Juli 2019 wurde in Lingen (Wetterstation, Muldenlage und windhemmende Objekte) eine Höchsttemperatur von 42,6 °C gemessen, d.h. es kam zu einem Hitzestau (stehende Luft). J. Kachelmann hatte damals gesagt: „die Temperatur wäre bei normalem Winddurchzug um rd. 3 Grad Celsius niedriger gewesen“ d.h. dieser sogenannte Lingen-Allzeit-Hitzerekord hätte nicht vom DWD anerkannt werden dürfen.
Wenn man z.B. die Dürremonitor-Karten (Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung) und die Standortkarten von Windparks (BA für Naturschutz) direkt vergleicht, erkennt man eine starke Korrelation. D.h. Windparks verstärkten die Dürreintensität.
Photovoltaik Parks verursachen nur ca. 10% des Temperaturanstiegs der Windparks und benötigen auch nur rd. 1/10 der Flächen für die Erzeugung der gleichen Elektrizitätsmenge. D.h. die Sonnenenergie bei Nutzung von Dächern, nicht in der Fläche, ist ressourcenschonender und in Bezug auf eine CO2-Reduzierung günstiger.
Die Verwirbelungen in der unteren Atmosphärenschicht haben auch Auswirkungen auf höhere Luftschichten und können damit das Wetter beeinflussen. Es wird derzeit untersucht in wieweit Wetterphänomene wie Trockenheit, Dürren oder auch Starkregen damit zusammenhängen, die Änderungen in Flora und Fauna hervorrufen.
Welche Auswirkungen eine weitere Erhöhung der Anzahl von Windkraftanlagen auf die Austrocknung der Böden in Deutschland haben würde wäre ein wichtiges Thema für Forschungsarbeiten.
Änderungen der Windverfügbarkeit
Die Windgeschwindigkeit ändert sich fortwährend und führt dadurch zu dauernden Schwankungen beim erzeugten Strom. Der Wind weht auch nicht in jedem Jahr gleich. Es gibt windreiche und windarme Jahre. Dazu kommen die großen Unterschiede je nach Standort und Region. Grob gesagt ist die Windausbeute an der Küste fast doppelt so hoch als im Binnenland (z.B. in Bayern). Die Windausbeute off shore (auf See) ist nochmals um den Faktor 2 höher als an der Küste. Trotzdem kann man bei einer installierten Windenergie-Leistung von 62.440 MW nur mit einer zu jedem Zeitpunkt gesicherten Leistung von knapp 1.000 MW rechnen und das bei einem Strombedarf in Deutschland von 80.000 MW. Dieser Strombedarf wird durch Elektromobilität, Digitalisierung und Sektorkopplung in Zukunft von 80.000 MW auf ca. 110.000 MW als Tages-Spitzenverbrauch steigen.
Die zu jedem Zeitpunkt gesicherte Leistung der Solarenergie ist übrigens Null. Bei Wind- und Solarenergie handelt es sich nicht um planbare Leistung sondern um Zufallsenergie.
Die fehlende Energie wie auch die Schwankungen durch Wind und Sonne müssen durch zuverlässige und steuerbare Stromerzeugungsanlagen ausgeglichen werden, da Stromerzeugung und -verbrauch immer im Gleichgewicht sein müssen.
Versorgungssicherheit am Strommarkt, Versorgungszuverlässigkeit und Systemsicherheit sind die Voraussetzungen einer funktionierenden Wirtschaft. Dabei muss auch ein „Worst-Case“-Szenario untersucht werden, in dem mehrere absehbare Faktoren zusammentreffen, die die Versorgungssicherheit gefährden können. Mit der Abschaltung der Kern- und Kohlekraftwerke ergibt sich Ende 2022 eine „Planungslücke“ von mindestens 4,5 Gigawatt, was der Kapazität von vier bis fünf großen konventionellen Kraftwerken entspricht. Im Falle von Strommangel ist bereits heute vorgesehen, dass Industriebetriebe ihre Produktion– gegen Entschädigung – zeitweise herunterfahren.
Der Bundesrechnungshof hat dem Bundeswirtschaftsministerium vorgeworfen, die Energiewende unzureichend zu kontrollieren und mangelhaft zu steuern. Im jetzigen System sind „immer höhere Strompreise“ zu befürchten. Die Stromversorgung einschließlich des Netzausbaus in den Jahren 2020 bis 2025 werden zusätzliche 525 Milliarden Euro erfordern. In keinem anderen EU-Mitgliedsstaat sind die Strompreise für typische Privathaushalte zurzeit höher als in Deutschland. Sie liegen 43 % über dem EU-Durchschnitt. Treiber hoher Strompreise waren und sind die staatlich geregelten Preisbestandteile, insbesondere die Erneuerbare-Energien-Gesetz-Umlage. Weitere Faktoren sind: die CO2-Bepreisung und das derzeitige System von Entgelten, Steuern, Abgaben und Umlagen.
Der Bundesrechnungshof sieht die Gefahr, dass die Energiewende in dieser Form den Wirtschaftsstandort Deutschland gefährdet und die finanzielle Tragkraft der Strom verbrauchenden Unternehmen und Privathaushalte überfordert.
Auch M. Theurer legt in seinem Artikel „Zu wenig Wind für die Energiewende“ in der Frankfurter Allgemeine Sonntagszeitung 11.04.2021 den Finger in die Wunde.
Die Windausbeute unterscheidet sich von einem Jahr zum anderen ziemlich stark.
In den ersten drei Monaten von 2021 wurden knapp 35 Terawattstunden Strom von WEA produziert, das sind 32% weniger als im Vergleichszeitraum 2020. Die Solarstromausbeute sank ebenfalls um 2%. Im Jahresvergleich stieg deshalb die Stromerzeugung aus Erdgas um 47%, aus Braunkohle um 25% und auch die Steinkohle Kraftwerke lieferten mehr Strom. In Summe legte die Stromerzeugung aus fossilen Energieträgern im vergangenen Winter um 35% zu. Diese braucht man weiterhin, um den dringend benötigten Strom auch dann zu liefern, wenn der Wind nicht weht. Das Problem wird sich noch verschärfen. Je mehr Strom für Elektromobilität, Heizung mit Wärmepumpen, Digitalisierung und Sektorkopplung benötigt wird und je mehr Elektrizität aus erneuerbaren Quellen erzeugt wird, umso mehr Ersatzkraftwerke müssen zur Verfügung stehen, die Stromversorgung abhängig von den Schwankungen von Wind und Sonne sicherzustellen.
Quellen