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So beeinflusst der Klimawandel unsere Windverhältnisse

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Der Klimawandel hat einen großen Einfluss auf unser Leben. Heute haben sich sogar die Winde verändert, die sich im Laufe der Jahre unter dem Einfluss stabiler Klimamuster gebildet haben. Von der Änderung der Windrichtung und -geschwindigkeit bis hin zu neuen Klimaphänomenen kann dies alles einen großen Einfluss auf die Landwirtschaft, die Umweltsysteme und sogar die Energie haben. 

In diesem Artikel werden wir untersuchen, wie sich der Klimawandel auf unsere Windbedingungen auswirkt, welche Klimajobs es gibt und ob sie Perspektiven haben.

Der Einfluss des Klimawandels auf die Windkraft 

Der Klimawandel steht heute akut auf der Tagesordnung. Eine Erhöhung der Konzentration von Treibhausgasen in der Atmosphäre führt zu Veränderungen der Wetterbedingungen und zur Zerstörung von Ökosystemen. In diesem Zusammenhang ist der Übergang zu erneuerbaren Energien eine wichtige Richtung.

Die Nachfrage nach Klimajobs ist heute bereits unbestritten. Und wenn du von diesem höchst aktuellen Thema begeistert bist, kannst du Umwelt- und Bioressourcenmanagement Jobs für dich selbst in Betracht ziehen. Unter anderem kann man sich bei einem solchen Job keine Sorgen um Nachhaltigkeit in der Arbeitswelt machen.

In Bezug auf die Veränderung der Windverhältnisse hat der Klimawandel die folgenden erheblichen Auswirkungen:

  • Temperaturänderung: Die Temperaturerhöhung führt zu einer Druckänderung, die die Art und Stärke der Winde verändern kann. Zum Beispiel kann eine intensivere Erwärmung der Erdoberfläche lokale Windströme verstärken.
  • Veränderung der atmosphärischen Zirkulation: Der Klimawandel kann zu einer Veränderung großer atmosphärischer Ströme führen, z. B. einem schwachen oder starken Verlauf der Stratosphäre. Dies kann die Stabilität und die Lage von Stürmen und Fronten beeinflussen.
  • Häufigkeit extremer Ereignisse: Mit zunehmender Temperatur und Veränderungen der atmosphärischen Zirkulation steigt die Wahrscheinlichkeit von Hurrikanen und Stürmen, einschließlich ihrer Intensität.
  • Probleme mit der Vorhersagbarkeit: Veränderungen im Klimasystem führen dazu, dass die Vorhersage von Windbedingungen schwieriger wird. In der Landwirtschaft und Energiebranche sind diese Informationen aber nützlich.

Die Auswirkungen des Klimawandels auf Windverhältnisse sind ein komplexer Prozess, der weitere tiefe Untersuchungen und Analysen erfordert. Wenn du dein besonderes Interesse daran hast, können dich Jobs als Windkraftanlagen-Monteur anlocken, wo du die Technologien für Windkraftanlagen erlernen kannst. Diese Arbeit mit erstaunlichen Aussichten und genötigten Reisen durch das Land wird von manchen sogar als ideal bezeichnet. 

Beschäftigungssicherung in der Energiebranche

Der Klimawandel wirkt sich auch auf den Arbeitsmarkt aus und erfordert unsere Anpassung. Der Übergang zu nachhaltigen Energiequellen und steigende Investitionen fördern erhebliche Veränderungen und führen zu einem deutlichen Anstieg der Zahl der Arbeitsplätze in der Windenergie.

Neue Berufe in der Energiewende und die Nachfrage danach erfordern Fachkräfte für Windkraft erneuerbare Energien, Ingenieure für Energieeffizienz, Berater für nachhaltige Entwicklung und viele andere. Bei der Planung, dem Bau und der Wartung von Windkraftanlagen werden verschiedene Fachkräfte benötigt – von Ingenieuren über Techniker bis hin zu Arbeitern. 

Neben dem dringenden Windenergie Fachkräftebedarf bestehen mit dem Ausbau des Windenergiesektors Anforderungen an Kenntnisse und Fähigkeiten in den Bereichen Technologie, Mechanik und Elektronik. 

Auf solche Weise ist die Schaffung von Beschäftigung in der Energiewirtschaft, insbesondere im Bereich der Windenergie, nicht nur ein wichtiges Element der wirtschaftlichen, sondern auch der ökologischen nachhaltigen Entwicklung. 

Perspektiven für Windkraftexperten

Erneuerbare Energien Arbeitsplatzsicherheit ist hier wirklich hoch. Im Jahr 2016 beschäftigte die Windkraft in Deutschland eine Rekordzahl von 164.500 Menschen und der Fachkräftebedarf wird in den kommenden Jahren noch weiter steigen.

Die Aussichten für Windenergieexperten sehen sehr vielversprechend aus. Angesichts des globalen Wandels zu nachhaltigen Energiequellen und der Verringerung der CO2-Emissionen nimmt die Windkraft einen der wichtigsten Punkte in dieser Transformation ein. Es gibt mehrere wichtige Gründe dafür:

  • Marktwachstum: Die Windenergie wächst sowohl an Land als auch auf See weiter, was zu einer erhöhten Nachfrage nach Fachkräften führt.
  • Technologieentwicklung: Innovationen in Turbinen, Energiespeichern und Steuerungssystemen schaffen neue Möglichkeiten und Klimajobs Zukunftsperspektiven für Experten, die in der Lage sind, neue Lösungen zu entwickeln und umzusetzen.
  • Staatliche Unterstützung: Viele Länder führen Subventionsprogramme und Steuervergünstigungen für Projekte zur Förderung erneuerbarer Energien ein, die zu höheren Investitionen und auch zur Schaffung neuer Arbeitsplätze beitragen.
  • Internationale Zusammenarbeit: Windenergieexperten können international arbeiten und Projekte in verschiedenen Ländern und Regionen erstellen. Dies erhöht die Karrierechancen.
  • Ausbildungs- und Zertifizierungsprogramme: Mit zunehmender Nachfrage nach Fachleuten auf diesem Gebiet wächst auch die Zahl der Ausbildungsprogramme und Zertifizierungen. Dies erleichtert den Erwerb der erforderlichen Kenntnisse und Fähigkeiten.

Der Bereich der Windenergie bietet viele Möglichkeiten für Entwicklung, Karriere, Innovation und die Lösung aktueller ökologischer Herausforderungen. So wirst du sicher deine wesentliche Rolle in der Welt spüren.

 

Finde heraus, wie sich der Klimawandel auf unsere Windverhältnisse auswirkt. Erfahre über die Klimajobs und ihre Zukunftsaussichten.

 

Fazit

Der Klimawandel hat erhebliche Auswirkungen auf die Windverhältnisse auf der ganzen Welt. Die charakteristischen Windmuster ändern sich, was sich wiederum auf Ökosysteme, Landwirtschaft und Energie auswirkt. Das Verständnis dieser Veränderungen ist wichtig für die Entwicklung anpassungsfähiger Strategien, um negative Auswirkungen zu minimieren und neue Lösungen in einem sich verändernden Klima zu entwickeln.

In diesem Zusammenhang entstehen viele interessante Berufe zum Wohle der Welt, deren Bedeutung heute äußerst hoch und unbestreitbar ist und Perspektiven vielversprechend sind.

 

Bildrechte von Michał Robak und Tran le Tuan auf PEXELS

Warum kommt es zu Sturmschäden?

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Am morgigen Donnerstag und am Freitag stehen uns zwei sehr stürmische Tage ins Haus. Ursache ist Sturmtief ZOLTAN, das morgen über Südschweden zur Ostsee und bis Freitag zum Baltikum zieht. Es hat ein beachtliches Sturmfeld im Schlepptau, welches morgen und in der Nacht zum Freitag ganz Deutschland erfasst. Wir rechnen daher verbreitet mit stürmischen Böen und Sturmböen zwischen 70 und 85 km/h. In den Mittelgebirgen, im Alpenvorland und nördlich des Erzgebirges kommt es wahrscheinlich sogar zu schweren Sturmböen bis 100 km/h, an den Küsten und auf den Berggipfeln sind auch orkanartige Böen oder Orkanböen (über 105 km/h) zu erwarten. Aber auch abseits der genannten Regionen sind mit Durchzug der Kaltfront, insbesondere bei eingelagerten kräftigen Schauern und Gewittern, örtlich und kurzzeitig schwere Sturmböen bis ins Flachland möglich. Auch wenn es sich um keinen ausgewachsenen Orkan handelt, werden Sturmschäden bei diesen Windgeschwindigkeiten nicht ausbleiben. Dabei stellt sich die Frage, weshalb Wind so gefährlich ist?

Wind ist nichts anderes als bewegte Luft. Bei ihrer Beschleunigung wird Energie erzeugt, die sogenannte kinetische Energie. Trifft die bewegte Luft nun auf ein starres Hindernis, wirkt auf dieses eine Kraft, welche die Energie abbaut. Das Entscheidende dabei ist, dass die kinetische Energie proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit zunimmt. Bei einer Verdopplung der Windgeschwindigkeit wird die vierfache, bei einer Verdreifachung sogar die 9-fache kinetische Energie erzeugt usw. Trifft also Luft mit einer Geschwindigkeit von 100 km/h auf einen Gegenstand, so wird auf diesem die vierfache Kraft ausgeübt als bei einer Geschwindigkeit von 50 km/h. Dies macht hohe Windgeschwindigkeiten so zerstörerisch.

Die soeben beschriebene Krafteinwirkung auf einen Körper nennt man „Windkraft“ oder „Winddruck“. Dabei ist dieser neben der Windstärke abhängig von der Ausrichtung des angeströmten Gegenstands. Trifft der Wind senkrecht auf ein Hindernis (z.B. eine senkrechte Hauswand), ist der Winddruck größer als bei einem schräg zugewandten Hindernis (z.B. eine Dachschräge). Hält der Gegenstand dem Winddruck nicht mehr stand, kommt es zum Sturmschaden. Auch die Form des angeströmten Körpers hat Einfluss auf den Winddruck. Hält man beispielsweise eine Schüssel in den Wind, dann wirkt auf ihr ein stärkerer Winddruck, wenn der Wind in die Schüssel hineinweht als wenn der Wind von außen um die Schüssel herum weht (Abb. 1). Auf diesem Prinzip basieren Schalenkreuzanemometer, also die kleinen Windrädchen, die Windgeschwindigkeiten messen. Der Wind übt einen stärkeren Druck auf die dem Wind zugewandten Schalen aus als auf die umgedrehten Schalen auf der gegenüberliegenden Seite, wodurch das Rädchen in Rotation versetzt wird. Um Sturmschäden zu vermeiden, besitzen beispielsweise Baukräne eine drehbare Achse, sodass sich der Kran mit dem Wind drehen kann. So kann die Fläche des Krans, auf die die Windkraft wirkt, minimiert werden. Vor einem erwarteten Sturm werden die Strandkörbe so gedreht, dass der Wind nicht in den Korb hineinwehen und ihn durch den so erhöhten Winddruck umwerfen könnte. Auch elastische Gegenstände sind weniger anfällig als starre, da sich erstere mit dem Wind bewegen bzw. neigen können. Großflächige Waldschäden sind meist eine Folge von starkem Winddruck.

Neben dem Winddruck gibt es noch weitere Effekte, die zu Sturmschäden führen können. Zu nennen ist hauptsächlich die Sogwirkung an überströmten Flächen. Verantwortlich hierfür ist der sogenannte „Bernoulli-Effekt“. Dieses physikalische Gesetz besagt, dass der Luftdruck an überströmten Flächen mit dem Quadrat der Windgeschwindigkeit abnimmt. So entsteht an der Oberfläche des überströmten Körpers ein Unterdruck und es kommt zu einer Sogwirkung. Abgedeckte Dachziegel, Schäden an Wellblechdächern oder wegfliegende Planen werden meist durch die Sogwirkung des Winds und nicht durch den Winddruck verursacht. Der Unterdruck ist auch dafür verantwortlich, dass einem das Atmen im Gegenwind schwerfällt, dass ein Regenschirm im Wind nach oben umklappt und dass die speziell geformten Tragflächen von Flugzeugen diesem den nötigen Auftrieb verleihen.

Diese Sogwirkung ist jedoch nicht zu verwechseln mit dem Sog von Tornados. Im Inneren des rotierenden Aufwindschlauchs eines Tornados entsteht ebenfalls ein starker Unterdruck, durch dessen Sog alles, was nicht niet- und nagelfest ist, in die Höhe gewirbelt wird. Die Zerstörungskraft des Sogs von Tornados ist entscheidender als dessen Windgeschwindigkeiten.

Zuletzt ist noch der Einfluss der Böigkeit zu nennen. Weht der Wind nicht mit konstanter Stärke, können Wind- und Sturmböen Objekte in Schwingungen versetzen (z.B. schwankende Bäume im Wind). Entspricht die Frequenz von aufeinanderfolgenden Böen in etwa der Eigenfrequenz des Gegenstands, kann es zu einem Aufschaukelungsprozess (Resonanzkatastrophe) kommen. Diese Böeneinwirkung kann Bäume abknicken oder entwurzeln. In sehr seltenen Fällen kann es sogar zum Einstürzen von Bauwerken kommen. Das bekannteste Beispiel hierfür ist die Tacoma-Narrows-Brücke, die 1940 durch ein Zusammenspiel dieses Resonanzeffekts und der oben beschriebenen Sogeinwirkung einstürzte.

Bleibt zum Abschluss zu hoffen, dass sich die Schäden in den kommenden Tagen bei uns in Deutschland in Grenzen halten. Um einer bösen Überraschung kurz vor Weihnachten entgegenzuwirken, sichern Sie wenn möglich rechtzeitig lose Gegenstände, parken Sie Ihr Auto nicht unter Bäumen und vermeiden Sie Spaziergänge im Wald oder Parks mit Bäumen. Aktuelle Informationen zu den Warnungen in Ihrer Region erhalten Sie unter oder in der DWD-Warnwetter-App.

Dr. rer. nat. Markus Übel (Meteorologe)
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 20.12.2023
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