Seite 2: Haben Solaranlagen Auswirkungen auf das Klima?

"Die Wissenschaft ist sich ja einig, dass kleinste Veränderungen des Kohlendioxidanteils in der Atmosphäre irreversible Klimaveränderungen auslösen. Wie haben dann Energieentnahme aus Luftbewegungen durch Windräder oder die Änderung des Abstrahlverhaltens der Oberfläche durch Solarpaneele keine Auswirkungen auf das Klima? Oder gleicht die CO2 Einsparung das alles wieder aus? Und wenn ja, wie?"

Das fragt ein User im Kommentar zum Artikel "‘Dual Use‘ in der Energiewende: Hühner, Schafe, Rinder unter Solarpaneelen von Susanne Aigner.

Mit den mikroklimatischen Effekten von Windparks haben wir uns an dieser Stelle schon mehrfach beschäftigt. Lokal kann sich der Wind auf der windabgewandten Seite der Windräder abschwächen, außerdem können sich lokal bodennahe Luftschichten durch Verwirbelungseffekte stärker aufwärmen. Makroklimatisch haben die Windräder keine Auswirkungen und tragen schon gar nicht zur globalen Erwärmung bei, weswegen auch nichts durch eine CO2-Einsparung ausgeglichen werden muss.

Werfen wir zusätzlich einen Blick auf mögliche klimatische Effekte großer Solarparks. Hier finden sich sowohl wissenschaftliche Studien, die einen Wärmeinseleffekt von größeren PV-Anlagen ausgemacht haben wollen, als auch solche, die das Gegenteil behaupten, nämlich dass große PV-Freiflächenanlagen zu einer mikroklimatischen Kühlung beitragen. Wie kann das sein?

Eine wichtige Rolle spielt, wie die Landschaft aussah, bevor die Solarmodule aufgestellt wurden. Einfach gesagt: Entscheidend ist, ob die Fläche vorher hell oder dunkel war, denn dies bestimmt die Albedo, also welcher Anteil der Sonneneinstrahlung reflektiert und welcher absorbiert wird.

Da die Solarzellen nur einen Teil der Einstrahlung in Strom umwandeln können, erwärmen sie sich und geben die Wärme wieder an die Umgebung ab. Vergleicht man dies nun mit einem hellen Wüstenboden, dann hätte dieser eine größere Albedo, würde also mehr Sonnenstrahlen reflektieren.

Freiflächenanlagen könnten aber auch dazu beitragen, dass auf den darunterliegenden Flächen mehr wächst, weil sie der Vegetation Schatten spenden. Ein Mehr an Vegetation wiederum könnte einen mikroklimatisch kühlenden Effekt haben, wie Forschende der Universität Lancaster feststellten.

Ein weiteres Forschungsteam stellte kühlende Effekte von Freiflächen-PV in ariden Ökosystemen fest. Zu prüfen wäre, ob dieser Effekt die Ökosysteme in wünschenswerter oder eher ungünstiger Art und Weise beeinflusst, das müsste jeweils abhängig vom Standort betrachtet werden, so die Forschenden.

Makroklimatische Effekte könnten entstehen, wenn ein großer Teil der Sahara mit PV-Modulen bedeckt würden, ähnlich den Überlegungen, die Sahara großflächig zu begrünen. Allerdings kommen Wissenschaftler:innen in ihren Modellen zu sehr widersprüchlichen Ergebnissen: Während ein Forschungsteam mit mehr Regen in der Sahelzone rechnet, sieht ein anderes globale Zirkulationsmuster beeinträchtigt – mit stärkerer Trockenheit im Amazonas und höheren Temperaturen in der Arktis.

Allerdings wurde hier die Annahme zugrunde gelegt, dass 20 Prozent der Sahara von Solarmodulen bedeckt wären – allerdings wäre diese Ausdehnung nicht einmal nötig, um den Weltenergiebedarf zu decken.

Im heutigen Ausbauzustand der PV lässt sich wohl sagen, dass die mikroklimatischen Effekte marginal sind und makroklimatische nicht zu befürchten sind. Und mehr Wärmeinseln entstehen durch die fortschreitende Flächenversiegelung für neue Siedlungen und Verkehrsflächen. 54 Hektar werden nach Angaben des Umweltbundesamts jeden Tag an neuen Siedlungs- und Verkehrsflächen ausgewiesen.