In diesem Aufsatz wird dargelegt, dass für die in der DLR-Studie "Interference of Flying Insects and Wind Parks" (2018) ermittelten 1.200 t Verlustmasse ein relativer Wert und somit ein Maß für den tatsächlichen Einfluss der Windkraft auf das Insektensterben ermittelt werden kann. Dieser Verlustanteil beträgt (in den letzten Jahren) jährlich circa 0,85 % der Gesamtpopulation. Dieser Verlust hat aber sehr wahrscheinlich keinerlei Einfluss auf die Stabilität der Insektenpopulation und somit auch keinen nennenswerten Anteil am Insektensterben der letzten 30 Jahre. Wäre dem doch so, dann hätte die Windkraft Im Zeitraum von 1991 bis 2016 einen Anteil am Gesamtverlust der Biomasse von circa 2 %, der Anteil des Straßenverkehrs würde jedoch im selben Zeitraum circa 59 % betragen.
Inhaltsverzeichnis
Modellrechnung der DLR-Studie
Bestimmung des quantitativen Verlustanteils
Realistische Verteilung der Windräder und Gruppierung in Windparks
Windparks sind keine einsamen Hotspots der Windqualität
Betrachtung diverser Szenarien
Allgemeine Formel zur Berechnung der relativen Verluste
Anteil der Windkraft am Insektensterben im Zeitraum 1991 bis 2016
Straßenverkehr und Insektensterben
Bestimmung des relativen Anteils des Verkehrs am Insektensterben
Bestimmung der Gesamtverluste im Zeitraum 1991 bis 2016
Fazit
Referenzen
Zielsetzung und thematische Schwerpunkte
Die vorliegende Arbeit verfolgt das Ziel, den tatsächlichen Einfluss der Windkraft auf das Insektensterben quantitativ zu bestimmen und diesen in Relation zu anderen Ursachen, insbesondere dem Straßenverkehr, über einen Zeitraum von 30 Jahren zu setzen, um die Relevanz der Windkraft für den beobachteten Rückgang der Insektenbiomasse zu bewerten.
- Modellbasierte Berechnung der Verlustwahrscheinlichkeit von Insekten durch Windkraftanlagen.
- Vergleichende Analyse des Insektensterbens durch den Straßenverkehr im gleichen Zeitraum.
- Untersuchung der räumlichen Verteilung von Insekten und Windparks zur Evaluierung von Hotspot-Theorien.
- Simulation von Metapopulationen zur Beurteilung der Stabilität von Insektenbeständen bei anthropogenen Störungen.
Auszug aus dem Buch
Modellrechnung der DLR-Studie
Die Modellrechnung der DLR-Studie (Trieb, 2018) beruht auf der Annahme einer mittleren Insektendichte von 3 kg/km³ in Höhe der Windrotoren (20 bis 220 m) und dem Volumenstrom an Luft, der innerhalb der Saison (April bis Oktober) durch alle deutschen Windkraftanlagen mit insgesamt 160 km² Rotorfläche bei mittleren 50 km/h Windgeschwindigkeit geblasen wird. 5% der Tiere sterben schließlich beim Durchfliegen der gesamten Rotorfläche (Verlustrate). Das ergibt bei einer mittleren Betriebsdauer der Windanlagen von ca. 1.000 Volllaststunden innerhalb der Insektenperiode ca. 1.200 Tonnen Verlust-Biomasse pro Jahr.
Berechnung: (mit MInsekt = Insektenmasse pro Zeitraum)
MInsekt = Windgeschwindigkeit in m/s * Rotorfläche in m² * Betriebsdauer in s * Insektendichte in kg/m³ * Verlustrate in % (Trieb, 2018)
MInsekt = 14 m/s * 160.000.000 m² * 3.600.000 s * 0,000000003 kg/m³ * 5% = 1.210 t
Im Fazit der DLR-Studie wird gesagt, dass diese keine Aussage über die Relevanz machen könne, da die Gesamtmasse, bzw. der Anteil der durch Windkraftanlagen getöteten Insekten an der Gesamtbiomasse unbekannt sei.
Genau an diesem Punkt setzen meine Überlegungen an. Es ist – im Kontext des Modells – nämlich sehr wohl möglich, diesen Anteil für bestimmte Szenarien quantitativ zu bestimmen.
Zusammenfassung der Kapitel
Modellrechnung der DLR-Studie: Einführung in die Grundlage der Untersuchung basierend auf der Annahme einer Insektendichte im Bereich deutscher Windkraftanlagen.
Bestimmung des quantitativen Verlustanteils: Ableitung einer Verlustwahrscheinlichkeit pro Ereignis durch geometrische und dichtebezogene Modellierungen.
Realistische Verteilung der Windräder und Gruppierung in Windparks: Untersuchung des Einflusses der Gruppierung von Windrädern auf die lokale Verlustwahrscheinlichkeit.
Windparks sind keine einsamen Hotspots der Windqualität: Analyse der Windverhältnisse mittels DWD-Daten zur Widerlegung der Annahme, dass Windparks bevorzugte Flugrouten darstellen.
Betrachtung diverser Szenarien: Berechnung der Gesamtverlustwahrscheinlichkeit unter verschiedenen Migrationsszenarien und Windgeschwindigkeiten.
Allgemeine Formel zur Berechnung der relativen Verluste: Herleitung einer universellen mathematischen Formel zur Berechnung von Verlusten bei verschiedenen Migrationszeiten und Gebieten.
Anteil der Windkraft am Insektensterben im Zeitraum 1991 bis 2016: Einordnung der ermittelten Windkraftverluste in den Gesamtzusammenhang des Insektenrückgangs unter Berücksichtigung der Krefelder Studie.
Straßenverkehr und Insektensterben: Quantitative Analyse des Anteils des Straßenverkehrs am Insektensterben und dessen Vergleich mit den Windkraftwerten.
Bestimmung der Gesamtverluste im Zeitraum 1991 bis 2016: Zusammenführung der Daten zur Darstellung des zeitlichen Verlaufs der Insektenbiomasse unter verschiedenen Einflussfaktoren.
Fazit: Zusammenfassende Bewertung der Ergebnisse und Schlussfolgerung zur Stabilität von Insektenpopulationen sowie der Relevanz verschiedener Störfaktoren.
Referenzen: Auflistung der verwendeten Literatur und Datenquellen.
Schlüsselwörter
Insektensterben, Windkraft, Insektenbiomasse, Verlustrate, Modellrechnung, Straßenverkehr, Migration, Krefelder Studie, Metapopulation, Dichteverteilung, Biomasseverlust, Windpark, ökologische Stabilität, Verkehrsaufkommen, Korrelation.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der vorliegenden wissenschaftlichen Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit untersucht kritisch, welchen tatsächlichen prozentualen Anteil die Windkraft am Rückgang der Insektenbiomasse in Deutschland hat.
Welche zentralen Themenfelder behandelt der Autor?
Zentrale Themen sind die mathematische Modellierung von Insektenverlusten, der Vergleich mit anderen Störfaktoren wie dem Straßenverkehr sowie die Analyse von Populationsstabilität.
Was ist das primäre Ziel oder die zentrale Forschungsfrage?
Das Ziel ist die quantitative Bestimmung des relativen Beitrags der Windkraft zum Insektensterben, um diesen in das Verhältnis zu anderen Ursachen der letzten 30 Jahre zu setzen.
Welche wissenschaftliche Methode kommt in der Studie zur Anwendung?
Der Autor verwendet eine modellbasierte quantitative Analyse, die auf Daten der DLR-Studie, Winddaten des DWD, statistischen Verkehrsdaten und Simulationsansätzen von Metapopulationen basiert.
Was steht im inhaltlichen Fokus des Hauptteils?
Im Hauptteil liegt der Fokus auf der mathematischen Herleitung der Verlustwahrscheinlichkeiten für Insekten beim Durchflug von Windparks sowie einem vergleichenden statistischen Modell für den Straßenverkehr.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren diese Arbeit am besten?
Insektensterben, Windkraft, Biomasseverlust, Krefelder Studie, Metapopulationsmodellierung und Verkehrsbelastung.
Wie hoch schätzt der Autor den Anteil der Windkraft am Insektensterben ein?
Basierend auf den Modellen des Autors wird der Anteil der Windkraft am Gesamtverlust der Insektenbiomasse im betrachteten Zeitraum auf ca. 2 % geschätzt.
Welche Rolle spielt der Straßenverkehr im Vergleich zur Windkraft laut den Berechnungen?
Der Straßenverkehr wird als deutlich relevanter eingestuft; der Autor berechnet für diesen einen Anteil von ca. 59 % am Gesamtverlust im selben Zeitraum.
Warum kommt der Autor zu dem Schluss, dass Windparks keine "Hotspots" für migrierende Insekten sind?
Durch die Auswertung statistischer Winddaten konnte gezeigt werden, dass sich die Windbedingungen in Windparks nur minimal von der Umgebung unterscheiden, was bevorzugte Flugrouten durch Windparks unwahrscheinlich macht.
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- Ralf Napierski (Author), 2019, Der Anteil der Windkraft am Insektensterben. Eine quantitative Bestimmung, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/506334
