Das Potenzial und die Grenzen der Windkraft | MDR.DE
Auch Offshore lässt sich das politisch vorgegebene Ziel der Bundesregierung von 40 Gigawatt bis 2040 leicht erreichen, wenn man zwischen den ...
Max-Planck-Institut für Biogeochemie
In einer neuen Studie hat Dr. Axel Kleidon vom <anchor>Max-Planck-Institut für Biogeochemie</anchor> in Jena untersucht, wie viel Windenergie sich theoretisch weltweit gewinnen lässt. Dafür hat er einen Ansatz des Mathematikers und Meteorologen Edward N. Lorenz aus den 1950er- und 1960er-Jahren aufgegriffen. Dieser hatte erstmals die Effektivität der "Wärmekraftmaschine" Atmosphäre berechnet. Die Erdatmosphäre besitzt die Fähigkeit aus den Temperaturunterschieden durch unterschiedliche Sonneneinstrahlung Bewegungsenergie, sprich Wind zu erzeugen. Mit Hilfe dieses Modells und Satellitendaten kommt Kleidon zu dem Ergebnis, dass in der Atmosphäre theoretisch zwei Watt Energie pro Quadratmeter erzeugt werden. Doch diese zwei Watt Windenergie sind nicht das, was bei uns ankommt. Kleidon hat anschließend errechnet, wie viel kinetische Energie theoretisch global durch Windkraftanlagen aus der Luft entzogen werden kann. Das Ergebnis: 0,5 Watt pro Quadratmeter. Das klingt wenig. Bezogen auf die Gesamtfläche ist es aber eine ganze Menge Energie, nämlich 250 Terawatt.
MPI für Biogeochemie | Max-Planck-Gesellschaft
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Max-Planck-Gesellschaft


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4. MPI für Biogeochemie

![Max-Planck-Institut für Biogeochemie](/767061/standard-1510738337.jpg?t=eyJ3aWR0aCI6ODQ4LCJoZWlnaHQiOjM5NSwiZml0IjoiY3JvcCIsImZpbGVfZXh0ZW5zaW9uIjoianBnIiwib2JqX2lkIjo3NjcwNjF9--73ad43a897f3ba3ccb2f49376cedb6441760c013)

# Max-Planck-Institut für Biogeochemie

Das Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena erforscht globale Stoffkreisläufe und die daran beteiligten biologischen, chemischen und physikalischen Prozesse. Kohlenstoff, Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff – diese vier für das Leben bedeutsamen Elemente und ihre Verbindungen werden durch Pflanzen, Tiere und Mikroorganismen umgesetzt und über Luft und Wasser verteilt. Die Wissenschaftler in Jena wollen dabei das komplexe Zusammenspiel der Organismen im Boden, der Treibhausgase in der Atmosphäre und den Einfluss des Menschen auf diese natürlichen Prozesse besser verstehen. Wie reagieren Ökosysteme auf unterschiedliche Klimabedingungen, Landnutzung und Artenvielfalt? Dabei vergleichen die Forscher historische Daten mit heutigen Beobachtungen aus Freilandexperimenten und Messkampagnen, um aus der Vergangenheit auf die Anpassungsfähigkeit der Organismen in der Zukunft zu schließen. Das Institut arbeitet dabei eng mit den Max-Planck-Instituten für Meteorologie in Hamburg und für Chemie in Mainz zusammen.

### Kontakt

Hans-Knöll-Str. 10

07745 Jena

Telefon: [+49 3641 57-60](tel:+49364157-60)

Fax: +49 3641 57-70

[https://www.bgc-jena.mpg.de](https://www.bgc-jena.mpg.de)

### Promotionsmöglichkeiten

Dieses Institut hat eine International Max Planck Research School (IMPRS):

[IMPRS for Global Biogeochemical Cycles](https://www.bgc-jena.mpg.de/graduiertenschule)

Darüber hinaus gibt es die Möglichkeit zur individuellen Promotion bei den Direktoren bzw. Direktorinnen und in den Forschungsgruppen.

- [Leitung](/152885/biogeochemie?filter=leitung)
- [Aus dem MPI](/152885/biogeochemie?filter=mpi_news)
- [Medien](/152885/biogeochemie?filter=media)
- [Stellenangebote](/152885/biogeochemie?filter=jobs)
- [Jahrbuch](/152885/biogeochemie?filter=yearbook)

Leitung

[![Markus Reichstein](data:image/svg+xml,%3Csvg%20xmlns%3D%22http%3A//www.w3.org/2000/svg%22%20width%3D%221%22%20height%3D%221%22%3E%3C/svg%3E)](/6600039/biogeochemie-reichstein "Markus Reichstein")

[Markus Reichstein](/6600039/biogeochemie-reichstein)

Abteilung Biogeochemische Integration

[+49 3641 57-6200](tel:+49364157-6200)

[reichstein-office@bgc-jena.mpg.de](mailto:reichstein-office@bgc-jena.mpg.de "reichstein-office@bgc-jena.mpg.de")

[mehr](/6600039/biogeochemie-reichstein "Markus Reichstein")

[![Susan E. Trumbore](data:image/svg+xml,%3Csvg%20xmlns%3D%22http%3A//www.w3.org/2000/svg%22%20width%3D%221%22%20height%3D%221%22%3E%3C/svg%3E)](/441966/biogeochemie-trumbore "Susan E. Trumbore")

[Susan E. Trumbore](/441966/biogeochemie-trumbore)

Abteilung Biogeochemische Prozesse

[+49 3641 57-6110](tel:+49364157-6110)

[trumbore@bgc-jena.mpg.de](mailto:trumbore@bgc-jena.mpg.de "trumbore@bgc-jena.mpg.de")

[mehr](/441966/biogeochemie-trumbore "Susan E. Trumbore")

[![Sönke Zaehle](data:image/svg+xml,%3Csvg%20xmlns%3D%22http%3A//www.w3.org/2000/svg%22%20width%3D%221%22%20height%3D%221%22%3E%3C/svg%3E)](/14950563/biogeochemie-zaehle "Sönke Zaehle")

[Sönke Zaehle](/14950563/biogeochemie-zaehle)

Abteilung Biogeochemische Signale

[+49 3641 57-6230](tel:+49364157-6230)

[szaehle@bgc-jena.mpg.de](mailto:szaehle@bgc-jena.mpg.de "szaehle@bgc-jena.mpg.de")

[mehr](/14950563/biogeochemie-zaehle "Sönke Zaehle")

Aus dem MPI

[![Blick durch die Mitte zweier Autosschlangen, die sich in einer Richtung auf zwei Fahrbahnen stauen. Deutlich zu erkennen sind die Dampf beziehungsweise Abgasschwaden.](data:image/svg+xml,%3Csvg%20xmlns%3D%22http%3A//www.w3.org/2000/svg%22%20width%3D%221%22%20height%3D%221%22%3E%3C/svg%3E)](/22258032/stickstoff-emission-klima?c=152885 "<span><span><span>Stickstoff dämpft die Erderwärmung</span></span></span>")

### [Stickstoff dämpft die Erderwärmung](/22258032/stickstoff-emission-klima?c=152885)

24\. Juli 2024

[Chemie (U&K)](/newsroom/Chemie%20(U&K)/de) [Klima](/newsroom/Klima/de)

Eine Bilanz der Klimaeffekte von Stickstoffemissionen aus Dünger und fossilen Brennstoffen

[mehr](/22258032/stickstoff-emission-klima "<span><span><span>Stickstoff dämpft die Erderwärmung</span></span></span>")

[![Porträts der drei Mitarbeitenden, die an der Pressemeldung mitgewirkt haben: Peter Hergersberg (links, Bart und Brille), Iris Möbius (schulterlange dunkelblonde Haare) und Susanne Benner (Pagenschnitt, Brille).](data:image/svg+xml,%3Csvg%20xmlns%3D%22http%3A//www.w3.org/2000/svg%22%20width%3D%221%22%20height%3D%221%22%3E%3C/svg%3E)](/21903377/idw-preis-pressemeldung-wissenschaftskommunikation?c=152885 "Erster Preis für herausragende Wissenschaftskommunikation")

### [Erster Preis für herausragende Wissenschaftskommunikation](/21903377/idw-preis-pressemeldung-wissenschaftskommunikation?c=152885)

7\. Mai 2024

[Preise](/newsroom/Preise/de)

Informationsdienst Wissenschaft (idw) ehrt die besten wissenschaftlichen Pressemitteilungen des letzten Jahres


[mehr](/21903377/idw-preis-pressemeldung-wissenschaftskommunikation "Erster Preis für herausragende Wissenschaftskommunikation")

[![Schafe trotten über Boden, der durch Trockenheit aufgerissen ist. Im Hintergrund sind wenige Büsche und zwei Menschen zu erkennen.](data:image/svg+xml,%3Csvg%20xmlns%3D%22http%3A//www.w3.org/2000/svg%22%20width%3D%221%22%20height%3D%221%22%3E%3C/svg%3E)](/21350374/xaida-extrem-wetter-klima?c=152885 "2023 – ein Jahr der Klimaextreme")

### [2023 – ein Jahr der Klimaextreme](/21350374/xaida-extrem-wetter-klima?c=152885)

9\. Januar 2024

[Klima](/newsroom/Klima/de) [Ökologie (U&K)](/newsroom/%C3%96kologie%20(U&K)/de)

Stürme, Niederschläge, Hitzewellen und Dürren des vergangenen Jahres wurden durch die Erderwärmung wahrscheinlicher und heftiger


[mehr](/21350374/xaida-extrem-wetter-klima "2023 – ein Jahr der Klimaextreme")

[![Frau mit lilanem Hemd steht schräg an Treppelgeländer gelehnt, im Hintergrund eine Vielzahl von Baumscheiben als Dekoration an der Wand.](data:image/svg+xml,%3Csvg%20xmlns%3D%22http%3A//www.w3.org/2000/svg%22%20width%3D%221%22%20height%3D%221%22%3E%3C/svg%3E)](/20935566/interview-susan-trumbore-amazonas?c=152885 "„Als Wissenschaftlerin bin ich optimistisch“")

### [„Als Wissenschaftlerin bin ich optimistisch“](/20935566/interview-susan-trumbore-amazonas?c=152885)

6\. Oktober 2023

[Biodiversität](/newsroom/Biodiversit%C3%A4t/de) [Klima](/newsroom/Klima/de)

Ein Interview mit Susan Trumbore über die Kipppunkte des fragilen Amazonas Ökosystems und warum es hilft, weniger Fleisch zu essen


[mehr](/20935566/interview-susan-trumbore-amazonas "„Als Wissenschaftlerin bin ich optimistisch“")

[![Verzögerte Erholung: Das menschengemachte Ozonloch über der Antarktis erreichte am 9. September 2000 und am 24. September 2006 (Bild) mit 29,5 Millionen Quadratkilometern ein Maximum. Seither schrumpft das Ozonoch langsam wieder.](data:image/svg+xml,%3Csvg%20xmlns%3D%22http%3A//www.w3.org/2000/svg%22%20width%3D%221%22%20height%3D%221%22%3E%3C/svg%3E)](/20573109/erdsystemforschung?c=152885 "Die Erde im Vitaltest")

### [Die Erde im Vitaltest](/20573109/erdsystemforschung?c=152885)

4\. Juli 2023

[Klima](/newsroom/Klima/de) [Ökologie (U&K)](/newsroom/%C3%96kologie%20(U&K)/de)

Klimakrise, Artensterben, Ozonabbau – ökologische Fehlentwicklungen bedrohen das Leben auf der Erde. Der Gefahr lässt sich, wie im Fall des Ozonlochs, nur begegnen, wenn die Zusammenhänge durch und durch verstanden sind. Das ist das Ziel des Erdsystemclusters in der Max-Planck-Gesellschaft


[mehr](/20573109/erdsystemforschung "Die Erde im Vitaltest")

[Mehr anzeigen](/institute_page/152885/more_items)

Medien

### [Besuch bei Axel Kleidon](/20901099/W002_Besuch-bei_040-045.pdf)

[MaxPlanckForschung 3/2023](/20899769/MPF_2023_3)Besuch bei

In politischen Diskussionen über die Energiewende kursieren Halb- und Unwahrheiten – das ärgert Axel Kleidon. Der Physiker, der das Erdsystem am Max-Planck-Institut für Biogeochemie aus thermodynamischer Sicht analysiert, liefert wissenschaftliche Fakten für die Debatte und will auf diese Weise zum Gelingen der Energiewende beitragen.


### [Die Erde im Vitaltest](/20551268/W003_75-Jahre_052-059.pdf)

[MaxPlanckForschung 2/2023](/20551026/MPF_2023_2)75 Jahre Max-Planck-Gesellschaft

Klimakrise, Artensterben, Ozonabbau – ökologische Fehlentwicklungen bedrohen das Leben auf der Erde, wie wir es kennen, und damit auch die gesellschaftliche Stabilität. Der Gefahr lässt sich, wie im Fall des Ozonlochs, nur begegnen, wenn die Zusammenhänge durch und durch verstanden sind. Das ist das Ziel des Erdsystemclusters in der Max-Planck-Gesellschaft. An seiner Entstehung haben die beiden späteren Nobelpreisträger Paul J. Crutzen und Klaus Hasselmann maßgeblich mitgewirkt.


### [Die überdüngte Erde](/19310116/W006_Umwelt-Klima_072-077.pdf)

[MaxPlanckForschung 3/2022](/19308040/MPF_2022_3)Umwelt & Klima

Kein Tier, keine Pflanze und kein Einzeller kommt ohne Stickstoff aus, doch der Mensch bringt immer mehr davon in Umlauf – mit diversen Folgen für Gesundheit und Umwelt. Sönke Zaehle, Direktor am Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena, untersucht den Stickstoffkreislauf und seine Rückkopplung mit dem Klima. Die Ergebnisse sind auch umweltpolitisch relevant.


### [Windkraft, aber richtig](/18900698/S004_Infografik_022-023.pdf)

[MaxPlanckForschung 2/2022](/18900561/MPF_2022_2)Infografik

Damit Deutschland bis zur Mitte des Jahrhunderts klimaneutral ist, sollen regenerative Quellen viel mehr Strom liefern als die heute insgesamt produzierten rund 500 Terawattstunden. Denn dann müssen auch die fossilen Energieträger, die heute noch für die Wärmegewinnung, im Verkehr und in der Industrieproduktion eingesetzt werden, mithilfe von Strom ersetzt werden. Neben der Frage, wo Fotovoltaik- und Windkraftanlagen gebaut werden dürfen, sollte der Ausbau auch berücksichtigen, welche Leistung die verschiedenen regenerativen Energieformen erbringen können – speziell die Windkraft.


### [Tauwetter im Permafrost](/18156882/W005_Umwelt-Klima_076-081.pdf)

[MaxPlanckForschung 4/2021](/18156596/MPF_2021_4)

Die dauerhaft gefrorenen Böden vor allem am nördlichen Polarkreis speichern mehr als eine Billion Tonnen Kohlenstoff. Doch mit dem Klimawandel tauen sie mehr und mehr auf. Ob dadurch große Mengen Treibhausgase freigesetzt werden, ist eine der wichtigen ungelösten Fragen der Klimaforschung. Auch Mathias Göckede, Leiter einer Forschungsgruppe am Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena, geht ihr nach und ist bereits auf teils überraschende Antworten gestoßen.


[Mehr anzeigen](/institute_page/152885/more_items)

Stellenangebote

[PostDoc (m/w/d)](/23438249/postdoc1)

Max-Planck-Institut für Biogeochemie, Jena 6\. September 2024

[Postdoc (m/w/d)](/22500550/postdoc)

Max-Planck-Institut für Biogeochemie, Jena16\. August 2024

Jahrbuch

### [Warum Wüsten wärmer sind](/21418502/bgc_jb_2023?c=152885)

2023Kleidon, Axel

GeoforschungKlimaforschungÖkologie

Klimaforschung wird derzeit hauptsächlich mit komplexen Modellen auf riesigen Computern durchgeführt. Wir gehen in die entgegengesetzte Richtung und versuchen, das Klima so einfach wie möglich mit grundlegenden physikalischen Prinzipien zu erklären. Dabei gehen wir davon aus, dass sich das komplexe Klimasystem einfach beschreiben lässt, weil es an seiner Leistungsgrenze operiert - es arbeitet so stark wie es kann, um Luft bewegt zu halten. Das erklärt etwa, warum Wüsten wärmer als tropische Regenwälder sind, und ermöglicht, Klimaphänomene einfach, aber physikalisch fundiert zu erklären.


[mehr](/21418502/bgc_jb_2023?c=152885 "Warum Wüsten wärmer sind")

### [Treibhausgasen auf der Spur: Die HALO-CoMet Missionen](/19635643/bgc_jb_2022?c=152885)

2022Christoph Gerbig, Michał Gałkowski

GeoforschungKlimaforschungMikrobiologieÖkologie

Die klimaschädlichen Treibhausgase Kohlendioxid (CO2) und Methan (CH4) gelangen sowohl aus natürlichen und als auch aus menschengemachten Quellen in die Atmosphäre. Herauszufinden, wieviel Treibhausgase die verschiedenen Quellen tatsächlich emittieren, war das Ziel der CoMet-2.0-Arktis-Mission mit dem HALO-Forschungsflugzeug im Sommer 2022. Hierfür haben wir HALO mit einem System zur hochgenauen und kontinuierlichen _in-situ-_ Messung von Kohlendioxid und Methan ausgestattet. Unsere direkten Messungen der Treibhausgase in der Atmosphäre versprechen genauere _in-situ-_ Daten als bisherige Modelle.


[mehr](/19635643/bgc_jb_2022?c=152885 "Treibhausgasen auf der Spur: Die HALO-CoMet Missionen ")

### [Gefährdung von Ökosystemen durch häufige Extremereignisse](/18102058/bgc_jb_2021?c=152885)

2021Ana Bastos und Markus Reichstein

GeoforschungKlimaforschungÖkologie

Die Häufigkeit von extremen Wetter- und Klimaereignissen nimmt mit jedem zusätzlichen Grad der globalen Erwärmung zu. Solche Ereignisse wirken sich auf die Ökosysteme aus und hinterlassen über mehrere Jahre hinweg Spuren. Da sich die Intervalle zwischen den Stressbedingungen verkürzen, ist die Erholungsphase zwischen zwei Ereignissen kürzer. Das gefährdet die Stabilität der Ökosysteme. Mithilfe der Fernerkundung können wir den Zustand der Vegetation und die Folgen von Extremereignissen überwachen. Daraus lassen sich wichtige Erkenntnisse über Managementstrategien ableiten.


[mehr](/18102058/bgc_jb_2021?c=152885 "Gefährdung von Ökosystemen durch häufige Extremereignisse ")

### [Die bedrohte Haut auf der wir leben](/16312732/bgc_jb_2020?c=152885)

2020apl. Prof. Dr. Gerd Gleixner

GeoforschungKlimaforschungMikrobiologieÖkologie

Das Überleben der Menschen auf der Erde hängt von der Funktionsfähigkeit der äußersten Schicht unseres Planeten, der „kritischen Zone“, ab. Im Anthropozän hat der Mensch durch sein Handeln in den Stoffaustausch zwischen Organismen und den Ökosystemsphären eingegriffen und bedroht dadurch die Funktionsweise der kritischen Zone. Wie verringern Biodiversitätsverluste die kontinentale Kohlenstoffspeicherung und beschleunigen so den Klimawandel? Die Welt der Bodenmikroorganismen liegt im Fokus unseres Interesses, da hier der molekulare Antrieb der globalen Stoffkreisläufe verborgen ist.


[mehr](/16312732/bgc_jb_2020?c=152885 "Die bedrohte Haut auf der wir leben")

### [Klimaextreme und deren vielfältige Auswirkungen](/14372512/bgc_jb_20191?c=152885)

2019Mahecha, Miguel;  Reichstein, Markus

GeoforschungKlimaforschungMikrobiologieÖkologie

Klimaextreme, insbesondere Hitzewellen, Dürren, und deren Kombination nehmen im Zuge des Klimawandels zwangsläufig zu. Doch wie sich diese Ereignisse auf die terrestrische Biosphäre auswirken, welche Ökosystemfunktionen stark beeinträchtigt werden, und welche Rückkopplungen es dadurch im Klimasystem geben kann, ist nur wenig bekannt. Am Max-Planck-Institut für Biogeochemie entwickeln wir neue Methoden zur Detektion von Extremereignissen in heterogenen Datenströmen. Unsere Ergebnisse zeigen unter anderem wie unterschiedlich verschiedene Ökosysteme auf Extremereignisse reagieren können.


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#### Dr. Eberhard Fritz

[Max-Planck-Institut für Biogeochemie, Jena](/152885/biogeochemie)[+49 3641 57-6800](tel:+49364157-6800)[efritz@bgc-jena.mpg.de](mailto:efritz@bgc-jena.mpg.de "efritz@bgc-jena.mpg.de")

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