Aerosole beeinflussen Photovoltaik-Erträge in Europa

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Aerosole – spätestens seit Covid 19 sind sie in aller Munde. Doch die Partikel können nicht nur Krankheiten übertragen, sie führen auch dazu, dass sich in der Atmosphäre Wolken bilden. Dazu kommt, dass mit bestimmten Luftströmungen selbst Sand aus der Sahara nach Europa getragen wird, was sich wiederum auf unser Wetter auswirkt. Doch nicht nur auf das Wetter, sondern auch auf die Erzeugung der in Europa installierten Photovoltaik-Anlagen. Großflächige Waldbrände oder der episodenhafte Transport von Saharastaub nach Europa können an einzelnen Tagen zu deutlichen Fehlvorhersagen der solaren Einstrahlung führen. Dies wiederum bedeutet, dass Energie im Netz fehlt, die anderweitig beschafft werden muss.

Wie sich atmosphärische Aerosolpartikel auf Wolken und die solare Einstrahlung auswirken und wie solche Ereignisse besser in den Wettervorhersagen berücksichtigt werden können, um genauere Ertragsprognosen für Photovoltaik-Anlagen zu erstellen, untersucht das Forschungsprojekt „Permastrom“. Dafür arbeitet das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) mit dem Deutschen Wetterdienst (DWD) und Meteocontrol zusammen. Das Bundeswirtschaftsministerium stellt für das Projekt mit dem vollen Titel „Photovoltaik-Ertragsprognose zum besseren Management des Einflusses des atmosphärischen Aerosols auf die Stromnetze in Deutschland und Europa“ insgesamt 2,5 Millionen Euro bereit.

„Für die Untersuchungen nutzen wir sowohl Messdaten von Wetterstationen als auch Satellitendaten“, sagt Bernhard Vogel, Leiter der Gruppe „Spurenstoffmodellierung und Klimaprozesse“ am Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Troposphärenforschung des KIT. Diese Daten würden dann in einem erweiterten numerischen Wettervorhersagesystem verarbeitet, das speziell für diese Anwendung vom DWD betrieben wird. Dabei wird auf die Erfahrungen aus dem Vorgängerprojekt „Perdus“ aufgebaut, in dem bereits der Transport von Saharastaub nach Deutschland untersucht und die Vorhersagen diesbezüglich verbessert wurden. Allerdings gehe es nun darum, weitere Aerosolarten zu berücksichtigen, wie beispielsweise Ruß und Staub, der durch Waldbrände entsteht, als auch die Wirkung dieser Aerosolpartikel auf die Wolkenbildung zu modellieren und vorherzusagen.

Meteocontrol wird im Zuge von „Permastrom“ das Vorhersagesystem unter Berücksichtigung der Netzbetreiber-Anforderungen weiterentwickeln. „Damit können die Forschungsergebnisse in Form neuer Prognose-Modelle in Zukunft von den Stromnetzbetreibern eingesetzt werden“, erklärte das Unternehmen. Um die Ergebnisse auch schnell in die Anwendung zu bringen, sind zudem Amprion, 50 Hertz und EnBW als assoziierte Partner an dem Forschungsprojekt beteiligt.