Welchen Einfluss hat Saharastaub auf die Solarenergie?

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Diesen Monat sind wir in Climate Now in Südspanien, um über das wachsende Problem der Beeinträchtigung der Solarenergieproduktion durch Saharastaub zu berichten.

Es kommt als Copernicus-Dienst zum Klimawandel ergab, dass der Mai 2024 der wärmste seit Beginn der Wetteraufzeichnungen war, mit Temperaturen, die 0,65 Grad Celsius über dem Durchschnitt der Jahre 1991-2020 lagen.

Es ist der 12. Monat in Folge, in dem die höchsten Temperaturen im jeweiligen Monat verzeichnet werden.

Im Mai 2024 kam es vielerorts zu Wetterextremen. Überschwemmungen in Brasilien zwangen über eine halbe Million Menschen zur Flucht, die indische Region Delhi erreichte mit 49,9 Grad Celsius einen neuen Monatsrekord und Finnland gab bei 27 Grad Celsius eine Hitzewellenwarnung heraus.

In Europa führten schwere Regenfälle zu Überschwemmungen im Südwesten Deutschlands, in Belgien und im Norden Italiens.

Massive Solarenergieverluste durch Saharastaub

In Europa ist Saharastaub vor allem dafür bekannt, dass er den Himmel orange färbt, die Luftqualität verschlechtert und eine feine Staubschicht auf Dächern und Autos hinterlässt. Doch er ist auch für ein wachsendes Problem verantwortlich: die sogenannte „Verschmutzung“ von Solarzellen.

Bei der Universität Jaén In Andalusien trafen wir Dr. Eduardo F. Fernández und Professorin Florencia Almonacid, die zu den Autoren einer kürzlich erschienenen Studie gehörten, in der festgestellt wurde, dass Ein schweres Verschmutzungsereignis im März 2022 reduzierte die Produktionskapazität für Solarenergie um bis zu 80 Prozent.

Dr. Fernández sagte gegenüber Euronews: „Es sah aus wie die Umgebung des Mars, weil alles rot wurde.“

Der März 2022 war ein Extremereignis, doch selbst kleine Staubmengen können die Sonneneinstrahlung auf die Solarzellen um 15 % reduzieren. Angesichts des rasanten Wachstums der Solarenergie in Europa könnten die Verluste durch Verschmutzung Milliarden von Euro pro Jahr betragen.

Deshalb nutzt das Forschungsteam in Jaén seine optischen Labore, um Lösungen zu finden. Einige Wissenschaftler konzentrieren sich auf die Entwicklung staubabweisender Beschichtungen, während andere untersuchen, wie sich Staub bei wärmeren oder kälteren, trockeneren oder feuchteren Wetterbedingungen verhält.

Dabei müssen viele Variablen berücksichtigt werden. Staubkörner können beispielsweise unterschiedliche Größen oder Farben aufweisen, was sich auf die Leistung von Solaranlagen auswirken kann.

Auch gestalterische Elemente wie etwa die Frage, ob ein Panel rahmenlos ist oder eine starre Lippe um den Rand hat, machen einen Unterschied.

Besonders heikel sei der Saharastaub, sagt Professor Almonacid: „Die Partikel des Saharastaubs sind sehr fein. Und er ist besonders schwer zu reinigen.“

Das Kosten-Nutzen-Problem der Solarmodulreinigung

Erneuerbare-Energien-Unternehmen Sonnedix steht jeden Tag vor der Herausforderung der Verschmutzung, überwacht die Leistung jedes einzelnen Solarstandorts und berechnet sorgfältig, wann es wirtschaftlich rentabel ist, seine PV-Module zu reinigen. Die Reinigung ist kostspielig – etwa 400 bis 500 Euro pro Megawatt –, sodass je nach Strompreis des Kraftwerks Kompromisse eingegangen werden müssen.

Juan Fernandez, Chief Operating Officer des Unternehmens, erklärt gegenüber Euronews: „Wenn man Strom erzeugt und jede einzelne erzeugte Kilowattstunde für den Ertrag des Kraftwerks wichtig ist, haben diese großen Staubereignisse Auswirkungen.“

Er arbeitet jetzt mit Wettervorhersagern zusammen, um Reinigungssitzungen je nach Staubbelastung und Niederschlagsart zu planen, da leichter Nieselregen die Paneele stärker verschmutzen kann und sie bei heftigen Regengüssen kostenlos gewaschen werden können.

„Ein schweres Saharastaub-Ereignis könnte tatsächlich zu einem deutlichen Rückgang der Produktion im Netz führen und das könnte für den Netzbetreiber zum Problem werden“, erklärt er.

„Voraussicht, Prognosen und die Fähigkeit, dies proaktiv zu steuern, sind also das A und O“, sagt er.

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Gibt es aufgrund des Klimawandels mehr Saharastaub-Ereignisse?

Der jüngste Anstieg der Saharastaubereignisse könnte Teil normaler Klimaschwankungen sein, es könnte aber auch etwas anderes dahinter stecken.

Ein Sprecher der Copernicus-Atmosphärenüberwachungsdienst sagte gegenüber Euronews: „Obwohl es nicht ungewöhnlich ist, dass Saharastaubwolken Europa erreichen, haben Intensität und Häufigkeit solcher Vorfälle in den letzten Jahren zugenommen, was möglicherweise auf Veränderungen der atmosphärischen Zirkulationsmuster zurückzuführen sein könnte.“

Es gibt Spekulationen, dass diese Veränderungen der Luftzirkulation mit dem Klimawandel zusammenhängen.

„Die Wissenschaft ist immer vorsichtig, wenn es darum geht, Schlussfolgerungen zu ziehen, und das ist auch richtig so, nicht wahr?“, sagt Staubexperte Dr. Eduardo Fernández. „Aber wir sehen, dass es immer mehr Extremereignisse gibt – nicht nur Verschmutzungen, sondern auch Regen- und Windereignisse.“

„Wir beobachten immer mehr Ereignisse in der Sahara, die immer stärker nach Nordeuropa vordringen, und der Verdacht liegt nahe, dass dies auf die globale Erwärmung zurückzuführen ist“, schlussfolgert er.

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