Studie: Hochalpine Photovoltaik gegen Solarstrom-Depression im Winter

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Untersuchungen des Schweizerischen Instituts für Schnee- und Lawinenforschung (SLF) und der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL) zeigen das Potenzial von Photovoltaik-Anlagen in hochalpinen Regionen auf. Speziell geht es um die Kompensation der saisonalen Abnahme der Solarstromerzeugung im Winter durch Nebel, Wolken und geringere Sonneneinstrahlung. Nach der in der Zeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences“ veröffentlichten Studie ist es für die Steigerung der Ausbeute von Photovoltaik-Systemen in großen Höhen entscheidend, dass die Platzierung der Solarmodule von hoher Winterbestrahlung und hoher bodenreflexiver Strahlung profitieren kann und dass steilere, als übliche Neigungswinkel verwendet werden. Sie präferieren eine senkrechte Aufständerung der Module. „Solche Berganlagen benötigen deutlich weniger Fläche und in Kombination mit steileren Neigungswinkeln der Solarmodule können bis zu 50 Prozent des Winterdefizits in der Stromerzeugung kompensiert werden“, schreiben die Wissenschaftler.

Satelliten helfen bei der Abschätzung der Sonneneinstrahlung

Sie behaupten, dass Solarmodule auf schneebedeckten Bergen dazu beitragen können, dass die Schweiz seine Ziele der „Energiestrategie 2050“ erreicht. Dabei muss die Photovoltaik mindestens einen Teil des wegfallenden Atomstroms ersetzen. In der Stratgie ist die Schließung von fünf Kernkraftwerken am Ende ihrer Nutzungsdauer vorgesehen.

„Unsere Studie zeigt, dass Photovoltaik-Systeme in den Bergen im Vergleich zu Anlagen auf den Dächern von Gebäuden im Schweizer Mittelland viel besser in der Lage sind, die Versorgungslücke zu schließen, die durch den Ausstieg aus der Kernenergie entstehen wird, da Solarmodule in großen Höhen pro Quadratmeter nicht nur in größeren Mengen, sondern auch bei Bedarf Strom produzieren“, sagte eine der Autoren der Studie, Annelen Kahl.

Die Forschung basierte auf Daten, die die Forscher von Fernerkundungssatelliten gesammelt haben. Diese halfen dabei, die Sonneneinstrahlung in der ganzen Schweiz zu schätzen. „Die Ergebnisse zeigen, dass das Energiedefizit in einer zukünftigen vollständig erneuerbaren Produktion – aus Windkraft, Wasserkraft und Geothermie – deutlich reduziert werden könnte, wenn die Photovoltaik-Anlage in hohen Regionen installiert wird“, fügen die Autoren des Berichts hinzu.