Könnten Solarmodule auf Dächern schädlicher sein als nützlich? Eine kürzlich durchgeführte Studie wirft ein neues Licht auf ihre thermischen Auswirkungen. Dieses Phänomen wirft Fragen zur modernen Stadtplanung auf.
Eine Untersuchung indischer Wissenschaftler zeigt eine unerwartete Auswirkung auf die städtischen Temperaturen. Messungen in Kalkutta belegen einen Temperaturanstieg um 1,5 °C tagsüber (mit Spitzenwerten von bis zu +3,2 °C während der heißesten Stunden), der durch das geringe Albedo der Solarmodule verstärkt wird. Dieses Phänomen verdient besondere Aufmerksamkeit im Rahmen der Energiewende.
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Die in der Zeitschrift
Nature Cities veröffentlichte Studie verfolgte einen neuen Ansatz. Die Forscher setzten ein fortschrittliches Modell ein, das das WRF-Modell (Wettervorhersage) mit dem Gebäudeenergiemodell (BEM) und der Parametrisierung des Gebäudeeffekts (BEP) kombiniert. So konnten sie Hitzeeinflüsse berücksichtigen, die in früheren Studien vernachlässigt wurden, insbesondere die Wärmeübertragung durch Konvektion.
Die Ergebnisse sind eindrucksvoll: Nur 20 % der von den Solarmodulen gesammelten Sonnenenergie wird in Strom umgewandelt, während der Rest zur Erwärmung der Module beiträgt, was zu einem Temperaturanstieg in der Umgebung führt. Nachts hingegen wurde eine leichte Abkühlung von 0,6 °C beobachtet, die die Dualität der Auswirkungen von Solarmodulen verdeutlicht.
Um ihre Ergebnisse zu bestätigen, führten die Forscher auch Experimente in anderen Städten durch, insbesondere in Sydney, Brüssel und Athen. In Sydney wurde ein Temperaturanstieg von 9 °C am Tag gemessen, während der Anstieg in Brüssel 1,1 °C betrug. Diese Unterschiede verdeutlichen, dass der Einfluss stark vom lokalen Klima abhängt.
Die zunehmende Verbreitung von Solarmodulen in Städten könnte das Phänomen der städtischen Wärmeinseln verschärfen. Diese Situation, die bereits durch die urbane Dichte und den Mangel an Vegetation begünstigt wird, erfordert ein Überdenken der Integration erneuerbarer Energien in städtische Strategien.
Die Wissenschaftler schlagen integrierte Lösungen vor, um diese unerwünschten Effekte abzumildern. Der Einsatz von reflektierenden Materialien und hybriden Solarmodulsystemen könnte die Wärmeentwicklung verringern und gleichzeitig ihre Energieeffizienz aufrechterhalten.
Es ist entscheidend, ein Gleichgewicht zwischen der Nutzung erneuerbarer Energien und dem thermischen Komfort in Städten zu finden. Zukünftige Innovationen, wie grüne Dächer oder kühlende Materialien, könnten eine Antwort auf die durch Solarmodule verursachten Probleme bieten.
Diese Entdeckungen laden dazu ein, die Integration von Solarmodulen in die Stadtplanung neu zu überdenken. Die Vorteile erneuerbarer Energien dürfen nicht auf Kosten des Stadtklimas gehen.
Autor des Artikels: Cédric DEPOND
Quelle: Nature Cities