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Wüstenstaub, das Körnchen im Solarstrom-Getriebe

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Wüstenstaub, das Körnchen im Solarstrom-Getriebe

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Wenn morgens plötzlich Staub auf der Windschutzscheibe klebt, kann es durchaus sein, dass der Sand aus der Wüste stammt. Merkmals im Jahr kommt es zu dem meteorologischen Phänomen. Sichtbar wird es allerdings nur bei leichtem Niederschlag. Bei starkem Regen wird der Staub weggewaschen. Bei schönem Wetter ist er nur in Form eines rötlich-gelb schimmernden Himmels zu erkennen.

Die Ursache: Saharastaub. Dieser steigt durch starke Luftströmung in höhere Atmosphärenschichten auf und wird Hunderte Kilometer weit in nördlichere Gefilde getragen. Vor allem in Südeuropa macht sich der Wüstenstaub bemerkbar. Das Wetterphänomen kann durchaus ernsthafte Konsequenzen haben, die Sicht behindern oder für Atemwegsprobleme sorgen.

Auch für Herstellung von Solarstrom bedeuten Sandpartikel ein Ärgernis. Denn sie beschädigen Spiegel und verlangsamen die Produktion. Deswegen haben Meteorologen ein Auge auf die Entstehung und Fortbewegung von Staubwolken, im Rahmen eines europäischen Projekts namens
MACC-II. Die Abkürzung steht für Monitoring Atmospheric Composition and Climate (Überwachung der atmosphärischen Zusammensetzung und des Klimas).

Die Kontrollzentren werden künftig dazu in der Lage sein, Betreibern von Solaranlagen wie hier im südfranzösischen Toulon, fünf Tage im Voraus zuverlässige Prognosen zu liefern. Außerdem werden Daten über die Sonnenstrahlung gespeichert, die hilfreich sein können, bei der Auswahl günstiger Standorte für neue Solarkraftwerke.

Florent Cassar, CNIM: “Was wir auf diesen Spiegeln sehen, sind Feinpartikel aus der Wüste. Diese sind schädlich für unsere Anlage, weil sie die einströmende Sonnenenergie abschwächen und damit das System beeinträchtigen können. Wenn wir bereits ein paar Tage vorher wissen, dass ein Sandsturm naht, können wir überschüssige Energie einlagern, um an den Tagen Strom zu erzeugen, an denen nicht genug Sonnenenergie vorhanden ist. Die Energievorräte werden derzeit in Form von heißem Wasser unter Hochdruck gelagert. Sobald wir diese Ressourcen nutzen wollen, zweigen wir Wasserdampf aus den Reservoirs ab und speisen ihn in die Stromproduktion.”

Mit der zuverlässigen Voraussage von Sandstürmen befassen sich die Forscher an der Universität im südfranzösischen Sophia Antipolis, bei Nizza. Die Mitarbeiter des Labors messen die Qualität der Sonnenstrahlung, die auf die Erde trifft. In diesem Kontrollraum werden auf großen Bildschirmen die Bewegungen des Wüstenstaubs verfolgt. Die Satellitenbilder werden genau analysiert. Anhand mathematischer Modelle lässt sich das Voranschreiten der Staubwolke genau berechnen.

Etienne Wey, Transvalor: “Die meteorologischen Modelle haben sich stark weiter entwickelt und erlauben es heute, durch Winde aufsteigende Sandwolken, die in große Höhen gelangen und bis nach Europa getragen werden, vorherzusagen. Die Rechenmodelle laufen auf Großrechnern und liefern uns Angaben über die Atmosphären-Transparenz. Je mehr Staubpartikel vorhanden sind, desto niedriger ist die Transparenz. Damit können wir vorhersagen, was mit den Sandpartikeln in den nächsten drei, vier oder fünf Tagen geschehen wird.”

Sonnenkollektoren sind eine sanfte Energiequelle mit stetig wachsendem Potenzial. Eine genaue Analyse der UV-Strahlung am Boden und eine Kartierung der Solarenergie könnten künftig dazu beitragen, Solarkraftwerke an der günstigsten Stelle zu bauen, dort, wo sie die meiste Sonne ernten können.

Je mehr Solaranagen entstehen, desto wichtiger wird die Überwachung und Vorhersage des potenziell gefährlichen Wüstenstaubs.