Wissenschaftler warnen: Die weltweite Solarkapazität nimmt Schaden, weil viele Länder weiter auf klimaschädliche Kohlekraft setzen.
Solarenergie gilt als „Glanzstück“ der sauberen Transformation in der EU. Forschende warnen jedoch, dass Kohleverschmutzung die Fähigkeit der Erneuerbaren bremst, Emissionen deutlich zu senken.
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Eine neue Studie unter Leitung der Universität Oxford und des University College London (UCL) hat weltweit mehr als 140.000 Solar-Photovoltaik-Anlagen (Solar-PV) erfasst und ausgewertet.
Die im Fachjournal Nature Sustainability (Quelle auf Englisch) veröffentlichte Untersuchung nutzt Satelliten- und Atmosphärendaten zur Luftverschmutzung, um zu berechnen, wie viel Sonnenlicht verloren geht und wie stark das die Stromproduktion mindert.
Demnach verringert die Verschmutzung durch Kohlekraftwerke die Energieausbeute von Solar-PV-Anlagen „signifikant“ – vor allem dort, wo beide Technologien parallel wachsen und oft nebeneinander stehen.
Kohleverschmutzung: So leidet die Solarstromproduktion
Laut Studie senkten Aerosole – winzige Schwebteilchen in der Luft – die weltweite Solarstromproduktion im Jahr 2023 um 5,8 Prozent.
Das entspricht 111 Terawattstunden verlorener Energie – so viel wie achtzehn mittelgroße Kohlekraftwerke im Jahr erzeugen. Zur Einordnung: Eine Terawattstunde deckt ungefähr den Jahresstromverbrauch von 150.000 EU-Bürgerinnen und -Bürgern, wie Our World in Data (Quelle auf Englisch) erläutert.
Zwischen 2017 und 2023 lieferten neue PV-Anlagen im Schnitt 246,6 Terawattstunden Strom pro Jahr. Gleichzeitig summierten sich die aerosolbedingten Verluste bestehender Systeme auf jährlich 74 Terawattstunden – fast ein Drittel der Zuwächse durch neu installierte Kapazität, heißt es in dem Bericht.
Die Forschenden sehen darin eine „bisher unterschätzte Wechselwirkung“ zwischen fossilen Brennstoffen und erneuerbaren Energien: Emissionen des einen Systems beeinträchtigen direkt die Leistung des anderen.
„Wir sehen einen rasanten globalen Ausbau der erneuerbaren Energien, doch die Wirksamkeit dieser Transformation ist geringer, als oft angenommen“, sagt Hauptautor Dr. Rui Song.
„Kohle und Solarenergie wachsen vielerorts gleichzeitig. Die dabei entstehenden Emissionen verändern die Strahlungsverhältnisse und untergraben direkt die Leistung der Solarstromerzeugung.“
Warum Kohlekraftwerke den Erneuerbaren schaden
Kohle gilt als schmutzigste und klimaschädlichste Art der Stromproduktion und gehört zu den Haupttreibern der Erderwärmung. Zwar haben erneuerbare Energien im vergangenen Jahr weltweit erstmals fossile Kraftwerke überholt. Viele Staaten halten dennoch an Kohlekraftwerken fest – trotz ihrer massiven Umweltschäden.
Erst im vergangenen Monat kündigte Italien an, die endgültige Stilllegung seiner Kohlekraftwerke bis 2038 zu verschieben – dreizehn Jahre später als ursprünglich vorgesehen. Umweltverbände und die Mitte-links-Opposition kritisierten den Schritt scharf. Angelo Bonelli, Vorsitzender der grünen Partei Europa Verde, warf der Regierung „Klimavernachlässigung“ vor.
Kohlekraftwerke stoßen feine Schadstoffpartikel aus, die Sonnenlicht streuen und absorbieren. So erreicht weniger Strahlung die nahe gelegenen Solarmodule. Dr. Song erklärt, Luftverschmutzung blockiere nicht nur Sonnenlicht, sondern verändere auch die Wolkenbildung, was die Solarleistung zusätzlich dämpfen könne.
„Das bedeutet, dass die tatsächlichen Auswirkungen vermutlich noch größer sind als von uns gemessen. Wenn wir die Verschmutzung aus Kohlekraftwerken nicht in den Griff bekommen, überschätzen wir wahrscheinlich den Beitrag der Solarenergie zur Emissionsminderung“, fügt er hinzu.
Besonders deutlich zeigt sich dieser Effekt in China. Dort wachsen Solar- und Kohlekraftkapazitäten parallel und liegen oft dicht beieinander. Regionen mit hoher Kohleleistung deckten sich weitgehend mit Gebieten, in denen die größten Solar-PV-Verluste auftraten.
China ist der weltweit größte Solarstromproduzent und erzeugte 2023 rund 793,5 Terawattstunden Solar-PV-Strom – 41,5 Prozent der globalen Gesamtmenge. Gleichzeitig verzeichnete das Land aber auch die größten aerosolbedingten Einbußen: Die Gesamtproduktion sank um 7,7 Prozent.
Nach Schätzungen der Forschenden gehen etwa 29 Prozent der aerosolbedingten Solar-PV-Verluste in China direkt auf Kohlekraftwerke zurück.
Mitautor Dr. Chenchen Huang von der University of Bath im Vereinigten Königreich spricht von einer „klaren Warnung“: Wer die durch Verschmutzung verursachten Solarverluste ignoriere, laufe Gefahr, die Leistung der erneuerbaren Energien durch Regierungen, Unternehmen und in der breiteren Öffentlichkeit systematisch zu überschätzen.
„Damit wir auf Kurs bleiben, müssen politische Strategien diesen versteckten Bremsfaktor berücksichtigen und Subventionen für fossile Energien konsequent von der Kohle abziehen“, so Huang.