Start Erneuerbare Energien Stabile Leistungsprognosen auch bei Saharastaub

Stabile Leistungsprognosen auch bei Saharastaub

Verlässliche Leistungsprognosen sind bei Saharastaub möglich.
Bildquelle: KIT

Verlässliche Leistungsprognosen sollen für die Photovoltaik PV auch bei Wüstenstaub aus der Sahara möglich sein. Darüber informierten das Karlsruher Institut für Technologie KIT  und das Augsburger Unternehmen meteocontrol jüngst im Juli. In ihrem Forschungsprojekt Photovoltaikertragsreduktion durch Saharastaub PerduS mit dem Deutschen Wetterdienst DWD untersuchen sie auf dem KIT Campus Nord, wie stark abgelagerter Wüstenstaub die Erträge von Solaranlagen mindert. Voruntersuchungen gingen von möglichen Leistungseinbußen von zehn bis 20 Prozent aus. „Bei einem Saharastaub-Ausbruch transportieren atmosphärische Strömungen den in der Sahara aufgewirbelten Staub über sehr weite Strecken auch bis nach Mitteleuropa“, erläutert der Meteorologe Dr. Bernhard Vogel vom 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.“

Staubablagerung wirkt auch an Folgetagen auf Leistungsprognosen

Voruntersuchungen der Projektpartner hätten ergeben, dass sich die PV-Leistung nicht nur bei Saharastaub-Ausbrüchen durch die teilweise stark erhöhte atmosphärische Trübung während des Ereignisses um zehn bis 20 Prozent vermindere, sondern auch an den Folgetagen durch die Staubablagerung auf den PV-Modulen. Ziel des Projekts ist es laut KIT, mit einer besseren Vorhersage der Ausbreitung des Staubs auch eine verlässlichere Prognose für die Leistung von PV-Anlagen zu ermöglichen. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie fördert dieses  Forschungsvorhaben für vier Jahre. Alle  Komponenten, die für eine Berücksichtigung von Saharastaub-Ausbrüchen bei der Prognose der PV-Leistung notwendig sind, sollen in einem Vorhersageverfahren zusammengeführt werden. Dazu ist geplant, das numerische Wettervorhersagemodell ICON des DWD in Zusammenarbeit mit dem KIT um eine verbesserte Ausbreitungsprognose von Wüstenstaub zu erweitern.

Vorgehen im Projekt

Setzt der DWD das Modellsystem ICON seit Januar 2015 für die tägliche Wettervorhersage ein, hat das Institut für Meteorologie und Klimaforschung am KIT das Modulsystem ART entwickelt (ART steht für Aerosols and Reactive Trace Gases), um damit die Ausbreitung von Partikeln wie Mineralstaub und Seesalz und deren Wechselwirkungen mit Wolken zu simulieren. Beide Systeme im kombinierten Einsatz sollen Aussagen zur üblichen numerischen Wettervorhersage und über die durch die simulierte Staubverteilung geminderte Sonneneinstrahlung ermöglichen. Prognosedienstleister meteocontrol soll darauf aufbauend PV-Leistungsvorhersagen entwickeln und den technischen und wirtschaftlichen Nutzen des neuen Vorhersagesystems bewerten. Zusätzlich werden die zu erwartende Verschmutzung von PV-Anlagen durch den abgelagerten Saharastaub und das Abwaschen des Staubs durch spätere Regenfälle abgeschätzt. Die Wissenschaftler führen außerdem Messungen am Solarspeicherpark am Campus Nord des KIT durch, um die Verschmutzung der Solarpanelen durch abgelagerten Mineralstaub sowie deren Auswirkungen auf die PV-Leistung zu bestimmen.

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