Solarenergie ist auf dem Weg, die weltweit wichtigste erneuerbare Energiequelle zu werden. Forschungen der McGill University geben einen genaueren Überblick über die für dieses Wachstum benötigte Fläche und zeigen, dass kluge Entscheidungen den damit verbundenen Landverbrauch reduzieren könnten.
„Wenn der Trend anhält, wird die Photovoltaik-Solarenergie bis 2029 die größte erneuerbare Energiequelle der Welt sein. Aber uns fehlen die Daten und Mittel, um die Auswirkungen eines solchen Wachstums auf die Landflächen zu verstehen“, sagt Sarah Marie Jordaan, außerordentliche Professorin am Department of Civil Engineering der McGill University und Leiterin der Forschungsgruppe Energy Technology and Policy Assessment (ETAPA). Die Forscherin arbeitet auch am Trottier Institute for Sustainability in Engineering and Design.
Zwei sich ergänzende Studien aus dem Labor von Professorin Jordaan schließen diese Lücke. Sie betrachten aus regionaler und globaler Perspektive, wie wir die Solarindustrie entwickeln können, während wir die Belastung für Landflächen – eine begrenzte und oft übersehene Ressource – so weit wie möglich reduzieren.
In der ersten Studie, veröffentlicht in
Communications Earth & Environment, nutzte das Team künstliche Intelligenz, um den Landverbrauch großer Solaranlagen im Westen der USA zu messen.
„Mit Hilfe von Computer Vision und Deep-Learning-Techniken haben wir hochauflösende Luftbilder analysiert, um die von 719 Photovoltaik-Projekten im Westen der USA genutzte Fläche zu quantifizieren“, erklärt Sarah Marie Jordaan.
Die Studie bietet eine einheitliche und reproduzierbare Methode, um die von großen Solarprojekten genutzte Fläche zu messen und die Landauswirkungen des schnell wachsenden Solarenergiesektors zu bewerten. Sie hebt auch hervor, wie technische Entscheidungen und der Standort die effiziente Landnutzung beeinflussen: sonnigere Regionen und kompaktere Anlagen benötigen weniger Fläche pro erzeugter Strommenge.
Die zweite Studie, veröffentlicht in
Joule, erweitert diese Analyse auf globale Ebene. Basierend auf Satellitenbildern von fast 69.000 Solaranlagen in 65 Ländern verglichen die Forscher den Landverbrauch von Dachanlagen mit dem von großen Solarparks sowie die damit verbundenen Kosten.
„Diese Studie gibt uns eine umfassende und dringend benötigte Analyse der Verbindungen zwischen Solarenergie und globaler Landnutzung sowie ihrer techno-ökonomischen Folgen“, präzisiert Professorin Jordaan.
Die globale Analyse zeigt, dass Solaranlagen auf Dächern ein erhebliches Potenzial zur Landeinsparung bieten. Sie zeigt auch, dass die Kostenlücke zwischen Dach- und Freiflächensystemen von Region zu Region erheblich variiert, was Aufschluss darüber gibt, wo Dachinstallationen am praktikabelsten sind. Bei Freiflächenanlagen ist die Landverfügbarkeit an vielen Orten möglicherweise nicht die so große Einschränkung, wie oft angenommen.
„Solarprojekte können lokal erhebliche Umweltauswirkungen haben, aber unsere Ergebnisse zeigten, dass im Kontext eines starken Solarwachstums die globale Landfläche, die für das Erreichen der Klimaneutralität benötigt wird, vernachlässigbar ist“, so Sarah Marie Jordaan. „Es gibt erhebliche Unterschiede bei den Kosten und der Landverfügbarkeit dort, wo gezielte und regionale Politiken Lösungen fördern, die die Landnutzung begrenzen, wie z. B. Solarpaneele auf Dächern.“
Die Studien
Der Artikel „Quantifying land-use metrics for solar photovoltaic projects in the western United States“ von Sarah Marie Jordaan et al. wurde in
Communications Earth & Environment veröffentlicht.
Der Artikel „Global land and solar energy relationships for sustainability“ wurde in
Joule veröffentlicht. Diese beiden Studien wurden vom Labor von Professorin Jordaan in Zusammenarbeit mit Institutionen aus Nordamerika, Europa und Asien durchgeführt. Diese Forschung wurde von der Alfred P. Sloan Foundation und dem Natural Sciences and Engineering Research Council (NSERC) of Canada unterstützt.
Quelle: McGill University