An diesem Osterwochenende soll es wieder einmal so weit sein: Von Süden her wird durch eine Fön-Wetterlage Saharastaub über die Alpen bis nach Mitteleuropa transportiert – sogar zu „Blutregen“ kann es dadurch kommen. Der Staub aus Afrika sorgt aber nicht nur für dreckige Autos und eine ungewöhnlich trübe Luft – für Photovoltaikanlagen hat er ganz konkrete Auswirkungen: Der Straub schränkt die Energieausbeute ein. Der Deutsche Wetterdienst (DWD) startet deshalb nun einen neuen Vorhersagendienst über die Verteilung von Mineralstaub in der Atmosphäre – das sei wichtig für den sicheren Betrieb des Stromnetzes.
Das Osterwetter in diesem Jahr ist von hohen Vorhersage-Unsicherheiten geprägt, seit Tagen rätseln die Wetterdienste, ob es nun kalt und nass bleibt, oder die Sonne doch noch die Temperaturen Richtung Frühling lenkt – eine Tiefdrucklage macht die Vorhersagen unkalkulierbar. Bei einem aber sind sich die Wetterdienste einig: Am Wochenende wird durch die Tiefdruckströmung Saharaluft über die Alpen nach Norden transportiert – und mit ihr kommt eine gehörige menge Wüstenstaub zu uns.
Das Phänomen ist nicht neu, doch es hat neue Auswirkungen auf Wirtschaft und Energie in Deutschland: Der Staub in der Luft schränkt nämlich die Leistung der Photovoltaik-Anlagen ein, und die haben im Zuge der Energiewende zuletzt stark zugenommen. Die Kurzformel heißt dabei: „Viel Staub, wenig Ertrag“, wie der Deutsche Wetterdienst nun warnte und das ist nicht banal: Für den sicheren Betrieb des Stromnetzes sei es „wichtig, genauere Prognosen für die Energiewirtschaft bereit zu stellen“, heißt es beim DWD.
Saharastaub reduziert Leistung von Photovoltaikanlagen
Der DWD startet nun deshalb ein neues Vorhersagetool über die Verteilung von Mineralstaub in der Atmosphäre, denn die verändere die Menge der Sonneneinstrahlung, die am Boden ankommt. „Dies geschieht zum einen durch Streuung, zum anderen durch Absorption der kurzwelligen Strahlung an den Mineralstaubteilchen in der Atmosphäre“, erklären die Wetterexperten: „Damit wird unter anderem der Ertrag beeinflusst, den Photovoltaik-Anlagen liefern. Ist viel Staub in der Atmosphäre, bedeutet dies weniger Ertrag an Solarenergie.“
Eine genaue Vorhersage der Staubverteilung und die daraus resultierende Reduktion der Sonneneinstrahlung ermögliche es deshalb, die zu erwartenden Leistungseinbußen aus Photovoltaik-Anlagen während dieser besonderen Wetterlagen besser zu prognostizieren, betont man beim DWD weiter: „Mit der Bereitstellung dieser Vorhersagen leistet der DWD einen innovativen Beitrag, die Planung von Stromproduktion und -verbrauch und den sicheren Betrieb des Stromnetzes zu optimieren“, sagte DWD-Vizepräsidentin Renate Hagedorn, zugleich Leiterin des Geschäftsbereichs Wettervorhersage.
Für die Vorhersage wurde in enger Zusammenarbeit mit dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) sowie der Meteocontrol GmbH und mit Hilfe von Fördergeldern des Bundes ein Modellsystem entwickelt, das die Verteilung des Staubs und dessen Wechselwirkung mit der Strahlung beschreibt. „Dieses Modellsystem beruht auf dem DWD-Wettervorhersagemodellsystem ICON, welches das Wettergeschehen simuliert und mit dem sogenannten ART-Modul gekoppelt wird“, so die Experten weiter.
Neuer Vorhersagedienst zu Mineralstaub gestartet
ART steht dabei für Aerosol and Reactive Trace Gases, dieses Modul ergänzt die Staubaspekte – die simulierten Daten werden dann kontinuierlich mit echten Messdaten verglichen. Im Falle der Staubinformationen sind dies zusätzlich zu Standardgrößen wie Temperatur oder Niederschlag auch Messungen der Strahlung und der Staubverteilung. Das entwickelte Modellsystem wurde jetzt nach einer halbjährlichen Testphase in den operationellen Betrieb beim DWD übernommen.
Informationen, die das System bereitstellt, sind unter anderem die Konzentration des Mineralstaubs in den verschiedenen Höhen an verschiedenen Orten, die Ablagerung des Staubs auf der Erdoberfläche oder auch die optische Dicke des Mineralstaubs. „Über die physikalische Größe optische Dicke können Information abgeleitet werden, wie stark das Sonnenlicht abgedunkelt wird“, heißt es beim DWD. Die Daten der Vorhersagen richten sich in erster Linie an professionelle Nutzer, sind aber sicher auch für private Photovoltaik-Anlagenbesitzer interessant: Ihr findet sie auf opendata.dwd.de.
Der Saharastaub hat aber auch positive Auswirkungen: Beim Portal „Agrar Heute“ betont man, der Staub bringe auch Nährstoffe und trage dazu bei, die Böden fruchtbarer zu machen. Markenzeichen des Staubs aus der Sahara ist aber seine rötliche Farbe – kommt es am Wochenende nun zu Regen, kann der die rote Farbe annehmen: Was dann vom Himmel fällt, wird auch als „Blutregen“ bezeichnet.
Info& auf Mainz&: Wer tiefer in die Materie einsteigen will: Informationen zum KIT und dem ART-Modul gibt es hier im Internet: www.kit.edu und www.icon-art.kit.edu
