Kurzfassung: Windräder führen der Atmosphäre keine Wärme zu. Die Drehbewegung der Rotoren führt lediglich zu einer Durchmischung der Luftschichten. Dadurch kann es in klaren Nächten zu einer minimalen Temperaturerhöhung am Boden kommen. In der Wissenschaft herrscht Konsens darüber, dass dies keinen Einfluss auf die globale Klimaerwärmung hat.
Besonders in langen und klaren Winternächten kann es zu einer Bodeninversion[1] kommen. In dem Fall sind die bodennahen Luftschichten kälter als die Luftschichten auf der Höhe der Rotoren. Durch die Bewegung der Rotoren werden nun die Luftschichten durchmischt, sodass kalte Luft nach oben, warme Luft nach unten gedrückt wird und die mikroklimatische Temperatur am Boden ansteigt.[2] Dasselbe passiert mit der Luftfeuchtigkeit. Nachts ist die relative Luftfeuchtigkeit in Bodennähe höher als in höheren Luftschichten. Auch hier wird durch das Windrad trockene Luft von oben nach unten und somit ein Teil der feuchten Luft von unten nach oben transportiert. Diese Effekte sind aufgrund der kleinen Anzahl an WEAs pro Windpark in Deutschland aber so gering, dass sie als unbedeutend eingestuft werden: Stefan Emeis, emeritierter Professor für Meteorologie am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) schätzt die nächtliche Erwärmung der Luft in Bodennähe in der Nähe von Windparks in klaren Nächten auf circa ein halbes Grad. Laut Emeis kommt es nur bei klarem Himmel zu diesem Phänomen – und klaren Himmel gebe es nur in zehn Prozent aller Nächte. Mit dieser groben Rechnung (10 Prozent von 0,5 Grad) schätzt Emeis die Erwärmung der Luft in Bodennähe im kompletten Jahresdurchschnitt auf circa 0,05 Grad.
Tagsüber tritt dieser Effekt so gut wie nie auf, da die Sonne die verschiedenen Luftschichten homogen erwärmt und durchmischt.
Gerade in klaren und kalten Winternächten kann dieser Effekt auch für die Landwirtschaft genutzt werden. In Obstplantagen und Weinbergen wird beispielsweise als Kälte- bzw. Frostschutz mit Windrädern gearbeitet.
Auch interessant: Nicht nur Windräder können zu einer Erwärmung der Umgebung führen. Atom- und Kohlekraftwerke benötigen Wasser aus Flüssen oder dem Meer, um heruntergekühlt zu werden. Erhitztes Wasser wird entweder als Wasserdampf in die Luft abgegeben oder wieder in das Gewässer eingeleitet. Steigen dadurch die Wassertemperaturen im Fluss, kann sich das zum Beispiel auf die Fischbestände auswirken. Zum Schutz der Wasserlebewesen müssen sowohl in Frankreich als auch der Schweiz die Leistung der AKWs häufig reduziert werden.[3]
Weiterführende Infos:
KNE, (2018). Fragen und Antworten
Fabian Dilger- Bayrischer Rundfunk, (2023). Faktenfuchs: Kein Klimawandel und keine Dürren wegen Windrädern.
Pascal Siggelkow, ARD-faktenfinder, (2024). Windkraftanlagen verursachen keine Dürre
[1] Von einer Bodeninversion spricht man, wenn sich in langen, klaren Winternächten, meist unter Hochdruckeinfluss, der Boden durch Ausstrahlung (Wärmestrahlung von Erde und Atmosphäre Richtung Weltraum) stark abkühlt und damit auch die darüber liegende bodennahe Luftschicht. Diese bodennahe Schicht ist somit kälter als die darüber liegende Luftschicht. Die obere Begrenzung dieser Bodeninversionsschicht liegt dabei in der Höhe über Grund, in der sich die Abkühlung des Erdbodens nicht mehr auswirkt. https://www.dwd.de/DE/service/lexikon/begriffe/I/Inversion.html
[2] https://www.bundestag.de/resource/blob/819218/a668b4852a5af0f8bd065ac999ee0d05/WD-8-083-20-pdf-data.pdf
[3] https://www.ensi.ch/de/2019/07/05/zum-schutz-der-aare-uebergangsregelung-fuer-kkw-beznau/; https://www.ensi.ch/de/2012/08/03/kernkraftwerke-wasser-spielt-eine-hauptrolle-2/; https://correctiv.org/faktencheck/2022/09/29/faktencheck-sind-kernkraftwerke-in-frankreich-wegen-wassermangel-abgeschaltet/; https://correctiv.org/faktencheck/2022/09/29/faktencheck-sind-kernkraftwerke-in-frankreich-wegen-wassermangel-abgeschaltet/