Mit dem Klimawandel werden extreme Winde entlang der Küsten noch stärker. Etliche Turbinen in bereits gebauten und geplanten Offshore-Windparks könnte das über ihre Belastungsgrenze bringen. Das berichten Forschende der Southern University of Science and Technology im chinesischen Shenzen im Fachjournal »Nature Communications«. In ihrer Studie haben sie analysiert, wie sich extreme ozeanische Windgeschwindigkeiten weltweit entwickeln, welchen langfristigen Trends sie folgen und wie sich die globale Erwärmung auf sie auswirkt.

Dafür haben sie globale Windgeschwindigkeiten aus den Jahren 1940 bis 2023 in 100 Metern Höhe über dem Meeresspiegel ausgewertet. So hoch sind in etwa die Türme von Offshore-Windenergieanlagen. Insbesondere haben sie sich dabei den sogenannten U50-Wert angeschaut. Dieser entspricht der maximalen Windgeschwindigkeit, die an einem Ort statistisch gesehen einmal in 50 Jahren auftritt, und er ist ein zentrales Auslegungskriterium für Offshore-Turbinen. Je nach Planung muss eine Anlage damit einem zehnminütigen Sturm mit Geschwindigkeiten von etwa 37,5, 42,5 oder 50 Metern pro Sekunde standhalten.

Die Studie ergab, dass die U50-Extremstürme an Intensität zunehmen, und zwar global betrachtet jährlich um 0,016 Meter pro Sekunde. Zum Vergleich: Die Windparks in Nord- und Ostsee sind im Durchschnitt auf U50-Werte von rund 40 Metern pro Sekunde ausgelegt. Mehr als 60 Prozent der weltweiten Küstenregionen seien zudem von den zunehmend stärkeren Winden betroffen. Für Europa haben die Forschenden herausgefunden, dass drei von vier Windparks vor der südöstlichen Küste Großbritanniens und in den Küstengewässern Deutschlands, Dänemarks, der Niederlande, Belgiens und Schwedens in Regionen liegen, in denen die Extremwinde künftig noch stärker werden. Speziell in den vergangenen zehn Jahren hätten die Windlasten hier zugenommen.

Die Forschenden schreiben auch, dass mehr als 40 Prozent der in Betrieb genommenen und geplanten Offshore-Windparks in Asien und Europa Windgeschwindigkeiten ausgesetzt sind, die den niedrigsten Auslegungsgrenzwert von 37 Metern pro Sekunde überschreiten. Mehr als die Hälfte davon seien von weiter steigenden Extremwindlasten betroffen. Wie viele Turbinen zu schwach für die künftigen Windverhältnisse ausgelegt sind, schreiben die Forschenden nicht. Sie fordern jedoch, die Offshore-Windinfrastruktur auf stärkere Winde anzupassen. Und wo Schäden durch Extremwinde unvermeidbar seien, solle man nach dem Prinzip »starke Säule, schwacher Balken« konstruieren. Die vergleichsweise leicht zu ersetzenden Rotorblätter sollten also zuerst versagen, um teure Komponenten wie Türme und Gondeln zu schützen.