Schwimmende Solarpaneele erweisen sich als vielversprechende Lösung für saubere Energie mit ökologischen Vorteilen, doch eine neue Studie zeigt, dass diese Effekte je nach Einsatzort der Systeme erheblich variieren.
Forscher der Oregon State University und des US Geological Survey modellierten die Auswirkungen schwimmender Photovoltaikanlagen auf elf Stauseen in sechs Bundesstaaten. Ihre Simulationen zeigten, dass die Anlagen das Oberflächenwasser kontinuierlich kühlten und die Wassertemperaturen in verschiedenen Schichten der Stauseen veränderten. Gleichzeitig führten die Paneele jedoch zu einer erhöhten Variabilität der Lebensraumqualität für Wasserlebewesen.
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Prateek Joshi NREL
Während der Markt für schwimmende Solaranlagen in Asien etabliert ist und wächst, ist er in den Vereinigten Staaten nach wie vor begrenzt und beschränkt sich größtenteils auf kleine Pilotprojekte. Eine Anfang dieses Jahres vom Nationalen Labor für Erneuerbare Energien (NREL) des US-Energieministeriums veröffentlichte Studie schätzt jedoch, dass US-amerikanische Stauseen genügend schwimmende Solaranlagen aufnehmen könnten, um jährlich bis zu 1.476 Terawattstunden Strom zu erzeugen – genug, um etwa 100 Millionen Haushalte zu versorgen.
Schwimmende Solaranlagen bieten mehrere Vorteile. Der Kühleffekt des Wassers kann die Effizienz der Paneele um schätzungsweise 5 bis 15 % steigern. Die Systeme lassen sich zudem in bestehende Wasserkraft- und Übertragungsinfrastrukturen integrieren. Sie können außerdem dazu beitragen, die Verdunstung zu reduzieren, was insbesondere in wärmeren, trockeneren Klimazonen von Vorteil ist.
Diese Vorteile werfen jedoch Fragen hinsichtlich potenzieller Auswirkungen auf aquatische Ökosysteme auf, ein Bereich, der bisher nur wenig wissenschaftliche Aufmerksamkeit erfahren hat.
Die neue Studie nutzte fortschrittliche Modellierungstechniken, um die Auswirkungen des Einsatzes schwimmender Solaranlagen auf ganze Stauseen zu untersuchen. Die Forscher analysierten Stauseen in Oregon, Ohio, Washington, Idaho, Tennessee und Arkansas über jeweils zwei Monate im Sommer und Winter.
Sie stellten fest, dass Veränderungen der Temperatur und des Sauerstoffgehalts, die durch schwimmende Solarpaneele verursacht werden, die Verfügbarkeit von Lebensräumen für Warm- und Kaltwasserfische beeinflussen können. Beispielsweise profitieren Kaltwasserfische im Sommer in der Regel von kühleren Wassertemperaturen, wobei dieser Effekt am deutlichsten ausgeprägt ist, wenn die Paneelbedeckung 50 % übersteigt.
Die Forscher weisen darauf hin, dass weitere Forschung und langfristige Überwachung notwendig sind, um sicherzustellen, dass schwimmende Photovoltaikanlagen die Ziele für saubere Energie unterstützen, ohne aquatische Ökosysteme zu beeinträchtigen.
„Die Geschichte hat gezeigt, dass groß angelegte Eingriffe in Süßwasserökosysteme, wie beispielsweise der Bau von Wasserkraftwerken, unvorhergesehene und dauerhafte Folgen haben können“, sagte Bredeweg
