Zunehmender Wüstenstaub beeinträchtigt Photovoltaik-Erträge in Europa

Forscherinnen und Forscher aus ganz Europa haben unter Koordination des Schweizer Paul Scherrer Instituts (PSI) die Belastung mit Wüstenstaub in verschiedenen Regionen des Kontinents untersucht. Hierfür wurden am PSI Daten der vergangenen zehn Jahre von mehr als 100 Messstationen gesammelt und mit künstlicher Intelligenz kombiniert.

Der Analyse zufolge liegt die durchschnittliche Konzentration von Wüstenstaub in Südeuropa bei 5,3 Mikrogramm pro Kubikmeter Luft und damit mehr als doppelt so hoch wie in Mittel- und Nordeuropa mit durchschnittlich 2,1 Mikrogramm. Alarmierend ist, dass die Staubmenge im betrachteten Zeitraum um rund ein halbes Mikrogramm pro Kubikmeter zugenommen hat. „Das entspricht einer Zunahme von zehn bis fünfundzwanzig Prozent dieser Staubbelastung“, sagt Projektleiter Kaspar Dällenbach vom Zentrum für Energie- und Umweltwissenschaften am PSI. „Sowohl für die Effizienz und Wirtschaftlichkeit großer Solaranlagen als auch hinsichtlich der gesundheitlichen Folgen erhöhter Feinstaubbelastung ist das nicht zu vernachlässigen.“

Weil für noch längerfristige Vergleiche die Daten der meisten Messstationen nicht weit genug zurückreichen, wurden zusätzlich auch Eisbohrkerndaten vom Alpengletscher Colle Gnifetti an der schweizerisch-italienischen Grenze betrachtet. Dies ergab den Angaben zufolge, „dass sich die Wüstenstaubkonzentration dort im Laufe der Industrialisierung – also über die vergangenen 150 Jahre – mehr als verdoppelt hat“. Der Wüstenstaub sei durch chemische Analysen deutlich unterscheidbar von Feinstaub, der etwa auf Baustellen, im Verkehr oder Haushalten entstanden ist.

Es sei zu befürchten, dass die Wüstenstaubkonzentration weiterhin steigt und hierdurch auch die Bemühungen zur Eindämmung menschengemachter Feinstaubemissionen teilweise untergraben werden. Eine Ursache ist der Studie zufolge die zunehmende Austrocknung der Sahara; hinzu komme eine veränderte atmosphärische Zirkulation, die vermehrt starke Winde aus dieser Region nach Europa bringt. Es sei „noch nicht abschließend geklärt“, so Dällenbach, ob der Klimawandel diese Entwicklung mitverursacht hat und ob er sie weiter verstärkt. „Unser derzeitiges Verständnis legt jedoch nahe, dass die Zunahme des Wüstenstaubs durch die Treibhausgasemissionen des Menschen und die damit verbundene Klimaerwärmung zumindest begünstigt wird. Dadurch wird es in bestimmten Regionen trockener und die Wüsten breiten sich aus.“

Frühwarnsystem auch für die Energiewirtschaft wichtig

Die Zahl der Stürme, die Wüstenstaub aus Nordafrika nach Europa tragen, hat sich den Angaben zufolge nicht wirklich erhöht. Sie seien aber im betrachteten Zeitraum intensiver geworden, es werde mehr Staub nach Europa transportiert als früher. Betroffen sei vor allem Südeuropa von Griechenland über Italien bis Spanien und Portugal, aber auch in Westfrankreich seien erhöhte Staubwerte ermittelt worden: „Das liegt daran», so Co-Autor Imad El Haddad, „dass Luftmassen aus der Sahara nicht selten auch auf den Atlantik hinausströmen und weiter nördlich wieder nach Westeuropa abdrehen.“

Die Studie sei zum einen „die bislang wohl umfassendste Datenerhebung zu Wüstenstaub in Europa“ und habe zum anderen wegen der Erweiterung bestehender rein physikalischer Modelle durch künstliche Intelligenz eine Basis für eine Karte des transportierten Staubs für ganz Europa geschaffen. Die erhobenen Daten könnten außerdem als Grundlage für zukünftige Studien dienen.

Ähnlich wie bei städtischem Feinstaub ist nach Einschätzung der Autoren auch für Wüstenstaub die Einrichtung von Warnsystemen für hohe Konzentrationen denkbar. Dies sei vor allem für gesundheitlich vorbelastete Menschen wichtig, aber auch die Energiewirtschaft würde davon profitieren: Wenn Versorger die durch Wüstenstaub verursachten Ertragseinbußen von Photovoltaik-Anlagen kommen sähen, könnten sie rechtzeitig Maßnahmen zur Netzstabilisierung einleiten.