Mit Solaranlagen gegen Waldbrände

Sydney, Erlangen/Nürnberg, 08.02.2024 - Solaranlagen sind weit verbreitet und reagieren empfindlich auf Rauch. Eine aktuelle Studie zeigt, dass Solaranlagen somit einen wichtigen Beitrag bei Entdeckung und Monitoring von Waldbränden leisten können.

Mehr als 240.000 Quadratkilometer zerstörtes Busch- und Waldland in ganz Australien waren das Ergebnis der verheerenden Waldbrände in den Jahren 2019 – 2020. Das Ausmaß der Naturkatastrophe machte vor den Grenzen Australiens nicht Halt: Über 700 Millionen Tonnen CO2 wurden in die Atmosphäre freigesetzt. Ein Forscherteam der School of Photovoltaic and Renewable Energy Engineering (UNSW) in Australien und des Helmholtz-Instituts für Erneuerbare Energien (HI ERN), einer Außenstelle des Forschungszentrums Jülich, haben in einer aktuellen Studie untersucht, wie sich Waldbrände auf die Energieerzeugung durch Photovoltaik-Anlagen auswirken, und inwieweit Solaranlagen zukünftig bei der Erkennung und Überwachung von Waldbränden eingesetzt werden können.

Wissenschaftliches Ergebnis

Die Wissenschaftler Ethan Ford und Prof. Bram Hoex (School of Photovoltaic and Renewable Energy Engineering, Australia) und HI ERN-Physiker Dr. Ian Marius Peters analysierten die Daten von 160 privaten Solaranlagen in New South Wales (NSW). Die Waldbrände führten hier zu extremem Dunst, der die Leistung der Solaranlagen deutlich beeinträchtigte. Die Forschenden stellten im Ergebnis fest, dass die Feinstaubkonzentration (PM2,5) die Energieerzeugung durchschnittlich um 13 ± 2 % pro 100 μg/m3 PM2,5 reduzierte. Dies führte zu einem geschätzten Energieverlust von 175 ± 35 GWh und einem finanziellen Verlust von bis zu 19 ± 4 Millionen USD. Die Ergebnisse der Studie wurden kürzlich in iScience veröffentlicht.

Mit Solaranlagen gegen Waldbrände
Zusammenhang zwischen Luftverschmutzung und Erzeugung von Solarenergie an einem einzelnen Standort. Die Farbkodierung spiegelt den Tageszeitverlauf wieder. Die Grafik veranschaulicht die normalisierte PV-Erzeugung gegenüber der luftmassenkorrigierten PM2,5-Konzentration - äquivalent zum Produkt aus Luftmasse und PM2,5.

Gesellschaftliche und wissenschaftliche Relevanz

Der Klimawandel führt zu immer trockeneren Bedingungen und macht die Vegetation nicht nur in Australien anfälliger für Brände. Um mit den zunehmenden Waldbränden resilient umzugehen, ist es wichtig, Brandherde frühzeitig zu entdecken und zu überwachen. Da Solaranlagen empfindlich auf Rauch reagieren und weit verbreitet sind, könnten sie zukünftig zur Unterstützung bei der Erkennung und Überwachung von Waldbränden eingesetzt werden. Diese Erkenntnisse sind wichtig für die Planung und den Betrieb von Solaranlagen in Gebieten mit erhöhtem Risiko von Waldbränden. Die drei Wissenschaftler leisten mit den Erkenntnissen ihrer Studie einen wichtigen Beitrag, um die Auswirkungen solcher Naturkatastrophen in Zukunft zu minimieren.

Originalpublikation

Ethan Ford, Ian Marius Peters, Bram Hoex,
Quantifying the impact of wildfire smoke on solar photovoltaic generation in Australia,
iScience, Volume 27, Issue 2, 2024, https://doi.org/10.1016/j.isci.2023.108611.

Kontakt

Dr. Ian Marius Peters

Gruppenleiter "Hoch­durch­satz Cha­rakter­isierung und Modell­ierung für die PV"

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    Raum 0.7
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    Letzte Änderung: 08.02.2024