Jena - Ernüchterndes hat das Max-Planck-Institut für Biogeochemie über einen vermeintlichen Hoffnungsträger in Sachen Energiegewinnung zu berichten: Die Jetstreams in der oberen Troposphäre bzw. Stratosphäre lassen sich den Forschern zufolge nicht als Quelle erneuerbarer Energien nutzen. Nicht nur, dass das Potenzial viel geringer sei als gedacht - eine Ausbeutung dieses Systems könnte auch gewaltige Auswirkungen auf das gesamte Klimasystem haben.

Jetstreams sind Luftbewegungen der Atmosphäre mit kontinuierlichen Geschwindigkeiten von über 90 km/h in Höhen von 7 bis 16 Kilometern. Das sind zwar beachtliche Geschwindigkeiten, doch kommen sie nicht durch einen starken Antrieb, sondern durch das fast vollständige Fehlen von Reibung zustande. Jetstreams resultieren aus der Bilanz zwischen der beschleunigenden Kraft des Druckgradienten in der oberen Atmosphäre und der Corioliskraft, die durch die Erdrotation erzeugt wird. Da sie in der oberen Atmosphäre entstehen, spielt eine Reibung mit der Erdoberfläche praktisch keine Rolle. Folglich braucht es nur wenig Energie, um sie anzutreiben und aufrecht zu erhalten. 

Berechnungen

"Genau dieser geringe Energiebedarf ist es, der das Potenzial zur Nutzung als erneuerbare Energiequelle begrenzt", erklärt Axel Kleidon, Leiter der unabhängigen Max-Planck-Forschungsgruppe "Biosphärische Theorie und Modellierung". Basierend auf der atmosphärischen Energetik errechnete Kleidons Gruppe mithilfe von Klimasimulationsmodellen die maximale Rate, mit der Windenergie aus der globalen Atmosphäre entzogen werden kann. Mit 7,5 Terawatt wäre diese 200 Mal geringer als die in vorherigen Studien ermittelte nutzbare Windenergie und beläuft sich lediglich auf ungefähr die Hälfte des Primärenergiebedarfs der Menschheit von 17 Terawatt im Jahr 2010 - weit entfernt von einer nahezu unerschöpflichen Quelle, die den zukünftigen, stets steigenden Energiebedarf der modernen Zivilisation decken könnte.

... zumal eine Nutzung mittels Windturbinen auch mit massiven, aber kaum vorhersehbaren Folgen verbunden wäre: Da jede Windturbine einen Widerstand aufbaut, durch den Windenergie letztlich in Strom umgewandelt wird, muss sich die Kräftebilanz der Jetstreams ändern, sobald diese Energie entzogen wird. Würden den Jetstreams 7,5 Terawatt für erneuerbare Energiegewinnung entzogen, so wäre eine stark verändert Kräftebilanz die Folge, was den treibenden Druckgradienten zwischen der Äquatorregion und den Polen erschöpfen würde. Ein solcher Eingriff würde das gesamte Klimasystem verlangsamen. "Die Atmosphäre würde ein 40-Faches weniger an Energie erzeugen im Vergleich zu dem, was wir durch die Windturbinen an erneuerbare Energie gewinnen könnten", erläutert Lee Miller, Erstautor der Studie. "Dies würde drastische Änderungen für die Temperatur und das Wetter hervorrufen." (red)