Staub aus der nordafrikanischen Wüste ist auch für Betreiber von Solaranlagen in Europa relevant. In welchem Ausmaß, wollen das KIT der DWD und Meteocontrol jetzt herausfinden. Sie entwickeln dazu ein neues Prognosetool.
Saharastaub ist kein exklusives Problem der Länder Nordafrikas, sondern auch ein relevantes Problem in Europa, wenn es um die Verschmutzung von Solaranlagen geht. „Bei einem Saharastaubausbruch transportieren atmosphärische Strömungen den in der Sahara aufgewirbelten Staub über sehr weite Strecken auch bis nach Mitteleuropa“, erklärt Bernhard Vogel, Meteorologe am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). „Im langjährigen Mittel beobachten wir das über Deutschland im Frühjahr und im Sommer an vier Tagen pro Monat, in manchen Jahren an bis zu neun Tagen im Monat.“
Ausbreitung von Saharastaub prognostizieren
Um die Auswirkung der Ablagerung von Staub aus der Sahara auf Solarmodulen besser einschätzen zu können, hat das Institut in Karlsruhe zusammen mit dem Deutschen Wetterdienst (DWD) und dem Anbieter von Datenloggern Meteocontrol das Projekt Perdus ins Leben gerufen. Ziel ist es, die Ausbreitung des Staubs genauer zu prognostizieren und so auch die Leistung von Photovoltaikanlagen besser voraussagen zu können. Bisher können die Leistungsvorhersagen für die in Deutschland installierten Solaranlagen den Effekt des Saharastaubs noch nicht realistisch berücksichtigen. Beim jetzigen Anteil der Photovoltaik an der Gesamtstromproduktion wirkt sich dieses Phänomen aber nicht nur auf die Wirtschaftlichkeit der Anlagen aus, sondern zunehmend auch auf die Netzstabilität, wie die Projektpartner betonen.
Wettermodell erweitert
Für eine genauere Prognose der Auswirkungen des Saharastaubs erweitern die Wissenschaftler und Entwickler das vom DWD entwickelte numerische Wettervorhersagemodell Icon um eine verbesserte Ausbreitungsprognose von Wüstenstaub. Diese wiederum wurde vom KIT entwickelt und ist unter dem Namen Aerosol and Reactive Trace Gases (Aeorosole und reaktive Spurengase – ART) bereits vorhanden. Dieses Tool wurde ursprünglich entwickelt, um die Ausbreitung von Partikeln wie Mineralstaub und Seesalzen und deren Wechselwirkung mit Wolken zu simulieren.
Kombination bereits erprobt
Aus der Kombination der beiden Modelle soll dann ein neues Vorherasagesytem entstehen, das bei zukünftigen Staubausbrüchen aus der Sahara parallel zur üblichen numerischen Wettervorhersage eingesetzt wird. Damit können die Projektpartner Aussagen über die durch den zusätzlichen Staub aus der nordafrikanischen Wüste verminderte Sonneneinstrahlung treffen. Die Kombination ist bereits erprobt. In der Vergangenheit wurde damit die Ausbreitung von Aschepartikeln nach Vilkanausbrüchen simuliert.
Leistungsvorhersagen entwickeln
Aufbauend auf den Daten aus der Modellkombination wird dann der Prognosedienstleister Meteocontrol Leistungsvorhersagen für Photovoltaikanlagen entwickeln und den technischen und wirtschaftlichen Nutzen des neuen Vorhersagesystems bewerten. Denn bisher weiß niemand so genau, in welchem Ausmaß sich der Staub auf den Ertrag der Solaranlagen auswirkt. Denn schließlich bleibt der Schmutz nicht auf den Solarmodule liegen, sondern wird durch Regen wieder abgewaschen. Wie sich die zu erwartete Verschmutzung durch den abgelagerten Saharastaub und das Abwaschen des Staubs durch spätere Regenfälle auswirken, wird ebenfalls Meteocontrol abschätzen. (Sven Ullrich)
