Studie: Offshore-Windparks erwärmen das Meer

In Kürze:

• Neu veröffentlichte Forschungsergebnisse zeigen: Offshore-Windparks erwärmen den sie umgebenden Ozean um bis zu 0,4 Grad Celsius.
• Bei einer Simulation stellt sich diese Erwärmung bereits nach wenigen Tagen ein.
• Die Auswirkungen dieses Erwärmungseffekts sind teils noch in mehreren Kilometern Entfernung von den Windparks zu beobachten.

Um die Erderwärmung zu stoppen, setzen viele Länder große Anstrengungen in die Dekarbonisierung der Stromerzeugung. Eine zentrale Säule ist hier die Windkraft.

Eine neue Studie zeigt allerdings, dass gerade die großen, modernen Windkraftanlagen auf See selbst zur Erwärmung der Meeresoberfläche beitragen. Dies geschieht demnach durch eine Rückkopplung zwischen dem Ozean und der Atmosphäre.

Die Forscher um den Ozeanografen Hyodae Seo, Professor an der Universität von Hawaii, haben dafür mehrere Offshore-Windparks an der Ostküste der USA untersucht. Die zwei größten liegen vor Massachusetts/Rhode Island und vor New Jersey.

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Lage und Wassertiefe der untersuchten Windparks auf dem Kontinentalschelf vor der Ostküste der USA. Foto: Seo et al. (2025), CC BY 4.0

Erwärmung schon nach wenigen Tagen

Laut der Studie führen die Luftverwirbelungen von sich drehenden Offshore-Windkraftanlagen zu einer Wechselwirkung zwischen der Luft und dem Meer.

Die Forscher haben daraufhin mithilfe von Computersimulationen die Auswirkungen der genannten Windparks auf die Meeresoberfläche untersucht. Dabei beobachteten sie eine Erwärmung der Meeresoberfläche um 0,3 bis 0,4 Grad Celsius im direkten Bereich der Windparks. Dies entspricht dem 2,3- bis 3-Fachen des langjährigen Erwärmungstrends der globalen Meeresoberflächen. Seit Beginn der Satellitenmessungen im Januar 1979 beträgt dieser +0,13 Grad Celsius pro Jahrzehnt.

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Die registrierte Erwärmung der Meeresoberflächentemperatur in den Windparks trat dabei innerhalb weniger Tage nach Beginn der Simulation auf. Laut Seo stimme diese Beobachtung mit früheren Erkenntnissen überein. Die Wissenschaftler führten die Simulationen in den Sommermonaten von Juni bis August in den Jahren 2017 bis 2021 durch.

Verschiedene grafische Darstellungen in der Studie zeigen die Erwärmungen direkt an den Windparks. Gleichzeitig fand in anderen Küstengebieten und weiter draußen auf offener See keine solche Erwärmung statt.

Ermittelte Temperaturabweichungen in und um die beiden großen Windparks vor den US-Bundesstaaten Massachusetts (oben, D bis H) und New Jersey (unten, I bis M). Foto: Seo et al. (2025), CC BY 4.0

Ausgebremster Wind

Ebenso haben die Forscher beobachtet, dass die Zone der Wasserdurchmischung flacher geworden ist. Die Reduktion beträgt rund einen Meter oder 20 Prozent. Das ist darauf zurückzuführen, dass weniger Wind die Schichten vermischt.

Apropos weniger Wind: Die Studie hat zudem gezeigt, dass die Windkraftanlagen in den Simulationen die Windgeschwindigkeiten reduzieren. Die Verlangsamung auf Nabenhöhe liegt bei 2 bis 3 Metern pro Sekunde (m/s) oder 7,2 bis 10,8 Kilometern pro Stunde. Das entspricht einer Geschwindigkeitseinbuße von ebenfalls 20 bis 30 Prozent.

Ungewöhnlich ist das allerdings nicht. Das dürfte exakt jener Windenergie entsprechen, die – abzüglich der Reibungsverluste – in Strom umgewandelt wird.

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In zehn Metern Höhe über der Wasseroberfläche gibt es ebenfalls einen Verlust der Windgeschwindigkeit, wenn auch in deutlich geringerem Ausmaß. Hier beträgt er 0,25 bis 0,5 m/s, oder 5 bis 10 Prozent.

Kilometerweiter Effekt?

Die Effekte beschränken sich allerdings nicht nur auf einen kleinen Umkreis von wenigen Metern um die Windparks herum. Auf den Grafiken von Seo et al. ist zu erkennen, dass sich ihre Auswirkungen noch in Entfernungen von teilweise 10 Kilometern und mehr über ihre Grenzen hinaus erstrecken.

Die Studienautoren erwähnen, dass frühere Studien ähnliche Ergebnisse aufgezeigt hätten. Demnach reichen die Temperaturanomalien an der Meeresoberfläche in bestimmten Bereichen des Ozeans 10 bis 100 km weit. Das deckt sich mit beobachteten Verwirbelungen hinter Windparks.

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In dieser Studie berücksichtigen Wissenschaftler erstmals in einer Simulation die Eigenschaften des Ozeans, der Atmosphäre und der Wellen. Durch diese Kombination ist eine realistischere Abbildung der Umweltabläufe möglich. So können die Forscher die Umwelt- und Klimaauswirkungen von Offshore-Windparks besser einschätzen.

Die Studie erschien Anfang November 2025 in der Fachzeitschrift „Science Advances“.