Auswirkungen von PV-Anlagen auf Albedo, Vegetation und Landtemperatur

Auswirkungen auf die jährliche mittlere Tages-LST

Bild: Beijing Normal University, Solarenergie, CC BY 4.0 DEED

In einer gemeinsamen Anstrengung nutzten chinesische und amerikanische Forscher Fernerkundung, um die Auswirkungen von Solarparks (SFs) auf wichtige Umweltfaktoren zu messen. Sie nutzten Daten des MODIS-Instruments an Bord der NASA-Satelliten Terra und Aqua, um 116 Solarparks weltweit zu bewerten.

Das Team betonte die Vorteile von Satellitendaten, insbesondere ihre hohe räumliche Auflösung und umfassende globale Abdeckung, die für die detaillierte Erkennung von Oberflächenveränderungen unerlässlich sind. Die MODIS-Beobachtungen, die für ihre umfassende zeitliche Abdeckung und moderate räumliche Auflösung bekannt sind, waren von zentraler Bedeutung für diese Forschung.

Die Studie umfasste sowohl Photovoltaik- (PV) als auch konzentrierende Solarenergie- (CSP) Standorte mit einer Fläche von jeweils mindestens 400 Hektar. Darüber hinaus bewerteten die Forscher umliegende Nicht-SF-Puffergebiete, die als 1 km breite Ringe um die SFs gebildet wurden und 1 km von ihren Grenzen entfernt waren.

Drei spezifische MODIS-Messungen wurden untersucht: Landoberflächentemperatur (LST), Albedo, Vegetation und der verbesserte Vegetationsindex (EVI). Diese Parameter wurden über einen Zeitraum von fünf Jahren beobachtet, beginnend zwei Jahre vor dem Bau und noch zwei Jahre danach.

Um natürliche Klimaschwankungen zu berücksichtigen, wurden die Änderungen in den Puffergebieten von den an den SF-Standorten beobachteten Änderungen abgezogen.

Die Ergebnisse zeigten einen bemerkenswerten globalen Rückgang der Albedo, der bei den meisten untersuchten SFs durchschnittlich -0,016 betrug. Regional gesehen zeigten Solarparks in Nordamerika einen größeren Rückgang der Albedo (im Bereich von -0,014 bis -0,021) im Vergleich zu jenen in Ost- und Südasien, wo der Rückgang im Bereich von -0,010 bis -0,017 lag.

Auswirkungen auf die jährliche mittlere Albedo

Bild: Beijing Normal University, Solarenergie, CC BY 4.0 DEED

Die Studie ergab, dass die Vegetation, wie durch den Enhanced Vegetation Index (EVI) angezeigt, im Allgemeinen um 0,015 zurückging, was einem bemerkenswerten Rückgang von 8,2 % entspricht. Dieser Trend variierte regional: Alle nordamerikanischen Standorte verzeichneten einen Rückgang des EVI um 0,023, während etwa ein Drittel der Standorte in Ost- und Südasien einen Anstieg verzeichneten.

In Bezug auf die Landoberflächentemperatur (LST) beobachteten die Forscher eine durchschnittliche Abkühlung tagsüber um 0,49 Kelvin (K) und eine Abkühlung nachts um 0,21 K. Von den 116 Standorten zeigten 94 tagsüber eine Abkühlung, während 82 eine Abkühlung erlebten Nachtkühlung.

Die Studie unterschied auch zwischen den Auswirkungen verschiedener Solarenergietechnologien. Die Forscher verglichen Paare von Photovoltaik- (PV) und konzentrierenden Solarenergie- (CSP) Solarparks, die sich auf demselben Landtyp und in demselben Breitengradbereich befanden. Sie fanden heraus, dass PV auf unfruchtbarem Land einen größeren Einfluss hatte als CSP, abgesehen von einem größeren Kühleffekt am Tag mit CSP. Im Gegensatz dazu hatte PV auf Ackerland weniger Einfluss auf Albedo und Tages-LST als CSP, hatte jedoch einen größeren Einfluss auf EVI und Nacht-LST.

Diese Ergebnisse werden im Artikel mit dem Titel „Eine globale Bewertung der Auswirkungen von Solarparks auf Albedo, Vegetation und Landoberflächentemperatur mithilfe von Fernerkundung“ detailliert beschrieben, der in der Zeitschrift Solar Energy veröffentlicht wurde. Die Forschung wurde von Wissenschaftlern der Beijing Normal University, der Southern University of Science and Technology in China und dem California Institute of Technology in den Vereinigten Staaten durchgeführt.

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