Mehr Solarstrom durch saubere Luft

Mehr Solarstrom durch saubere Luft. Das haben Forscher des Helmholtz-Institut Erlangen Nürnberg gemeinsam mit Partnern des MIT und des Solarunternehmens Cleantech Solar für Indiens Metropole Delhi nachgewiesen. Dabei handelt es sich um eine positive Begleiterscheinung der ansonsten negativen Abschaltung von Wirtschaft und Gesellschaft wegen des Coronavirus‘ SarsCoV2 (Lockdown).

Der Rückgang der menschengemachten Luftverschmutzung habe dazu geführt, dass mehr Sonnenlicht zu Photovoltaikanlagen durchdrang und diese mehr Strom produzierten. In Delhi lag der Ertrag der Solaranlagen im späten März um 8,3 Prozent über den Werten der vergangenen drei Jahre um dieselbe Zeit, wie die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Joule schreiben.

„Delhi ist weltweit eine der Metropolen mit der stärksten Luftverschmutzung“, sagt der Erstautor der Studie, Ian Marius Peters. Er ist Wissenschaftler am Helmholtz-Institut Erlangen Nürnberg für Erneuerbare Energien. Dabei handelt es sich um eine Außenstelle, die das Forschungszentrum Jülich in Kooperation mit der Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg und dem Helmholtz-Zentrum Berlin betreibt.

Drastischer Lockdown in Indien

„Hinzu kam, dass Indien einen drastischen und plötzlichen Lockdown verordnete.“ Der Rückgang der Luftverschmutzung habe also sehr plötzlich begonnen. Das habe es einfacher gemacht, ihn in Messdaten zu erkennen. Die Forscher hätten außerdem bereits vor dem Lockdown in verschiedenen Städten wie Delhi Daten erhoben. Anhand derer hätten sie die aktuellen Abweichungen berechnen können. Dabei hatten sie das Verhältnis von Feinstaubkonzentrationen und solarer Einstrahlung untersucht. Das bedeutet, wie viel Sonnenlicht durch Dunst und Luftverschmutzung also an den Solarpanels tatsächlich ankam und wie sich das auf den Ertrag der Anlagen auswirkte.

Für die neuerlichen Messungen während des Lockdowns in Delhi und danach nutzten sie dieselbe Photovoltaik-Anlage und Messtechnik wie zuvor. Dabei handele es sich um eine Anlage, die in einem Wohngebiet zehn Kilometer vom Zentrum Delhis entfernt liegt. Diese sei mit einem Pyranometer ausgestattet, das die Sonneneinstrahlung misst. Die Daten der Feinstaubkonzentration stammen aus einer Messreihe an der US-Botschaft in Delhi, die stündlich Werte erfasste.

Ertragsplus Ende März von acht Prozent

Das Team fand heraus, dass die Sonneneinstrahlung Ende März – also nach Beginn des Lockdowns am 24. März – mittags bei 950 Watt pro Quadratmeter lag. Zu den gleichen Zeitpunkten in den Jahren zuvor (2017 bis 2019) hatte sie bei 880 Watt pro Quadratmeter gelegen. Das ist eine Erhöhung um 8,3 Prozent. Die vorliegenden Informationen zu Luftqualität und Feinstaub ließen den Schluss zu, dass die sauberere Luft die hauptsächliche Ursache für die größere Sonneneinstrahlung darstellte und damit für den höheren Ertrag der Solaranlage.

“Die Veränderung durch die sauberere Luft in Delhi ist vergleichbar mit dem, was man als Ertragsunterschied zwischen einer Photovoltaikanlage im eher regnerischen England und einer identischen Anlage im eher sonnigen Nürnberger Raum hat“, sagt Peters.

In ländlichen Gebieten kaum Effekt

Denselben Effekt erwarten die Forscher in anderen, vergleichbaren Metropolen. In weniger luftverschmutzten Gebieten und Städten dürfte der Effekt hingegen kleiner ausfallen. In einer ländlichen Region im Norden Italiens zum Beispiel stellten sie keinen statistisch signifikanten Unterschied in der Luftverschmutzung fest.

Die Erkenntnisse bilden nach Ansicht der Wissenschaftler eine solide Basis, um die Auswirkungen von Luftverschmutzung auf die Nutzung von Sonnenenergie weiter zu erforschen.

„Wir haben einen kleinen Eindruck bekommen, wie eine Welt mit saubererer Luft aussieht“, sagt Peters. „Sonnenkollektoren können eine wichtige Rolle spielen, um die ‚Klima-Kurve‘ abzuflachen. Mehr Solaranlagen einzusetzen, könnte einen positiven Verstärkungsprozess vorantreiben, der zu klarerer und saubererer Luft führt.“

23.6.2020 | Quelle: Forschungszentrum Jülich | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH