Photovoltaik in der Wüste und anderswo

Ab Minute 6 wird es gut erklärt.
Ich kopiere das Video jetzt mal extra aus dem Artikel heraus:

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Wieder was gelernt. interessant. Aber das müssen schon sehr große Flächen sein, um das Wetter zu ändern.

Hat schon mal jemand ausgerechnet, wieviel kWh die Menschheit täglich durchschnittlich verbraucht und wieviel Photovoltaik Fläche - bzw. Windräder und Wasserkraftwerke wir dafür bräuchten? Kann ich natürlich auch die KI fragen.

In dem Artikel ist es ganz gut beschrieben.
Die notwendige Fläche um die Welt mit Strom zu versorgen ist garnicht so groß. Ein Quadrat mit 437 km Kantenlänge.
Wenn Mann dann noch davon aus geht, dass die Anlagen eher über die Welt verteilt sind, ist das wohl nicht so problematisch.

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Die Idee klingt bestechend und es wurden bereits Versuche Nordafrika durchgeführt. Es gibt allerdings Hürden. Die wesentliche ist der Staub. Bereits wenig Staub schränkt die Ausbeute an elektrischer Energie ein. Der zweite Faktor ist die höhere Erwärmung der PV-Flächen, welche die Umwandlungseffizienz verringert und gleichzeitig die Alterung beschleunigt. Folge die PV-Anlagen müssen je nach der Ablagerungsgeschwindigkeit von Staub regelmäßig gereinigt werden. Entweder von Menschen oder Maschinen. Bei Einsatz elektrisch betriebener Maschinen wird der Eigenverbrauch der Anlage erhöht und die verfügbare elektrische Energie verringert. Dazu gibt es eine Reihe von Untersuchungen. Reinigt man nicht, kann der Staub auch zur dauerhaften Trübung der Glasoberfläche führen.

Quellenbeispiele:

Abdessadak, A.; Ghennioui, H.; El Bhiri, B.; Thirion-Moreau, N.; Abraim, M.; Merzouk, S. Assessing the Effects of Dust on Solar Panel Performance: A Comprehensive Review and Future Directions. Eng., Proc. 2025, 112, 9. https://doi.org/10.3390/engproc2025112009

Wüstenstaub auf deutschen Solaranlagen, Wüstenstaub auf deutschen Solaranlagen - ESKP

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Zum Thema PV bin ich absoluter Dummie. Für mich stellt sich so die Frage: wenn sich das Klima weiter erwärmt und es in den Wüsten heißer wird, schmilzt dann nicht irgendwann das Material der PV-Anlagen, z.B. Ummantelungen von Kabeln?

  1. Wenn sich das Klima erwärmt, reden wir von einer statistischen Durchschnittstemperatur. Es wird vermutlich nicht überall gleichmäßig wärmer, es könnte theoretisch in den Wüsten sogar kälter werden
  2. Es gibt Kabel, die bis 800°C hitzebeständig sind. Die Klimaerwärmung wird diese Temperaturen vorerst nicht erreichen.
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Dabei gehts nicht um Klimaerwärmung sondern um lokale Hitzeinseln, da die Albedo von PV Flächen deutlich geringer ist als jene von Wüstensand (oder auch anderen in Frage kommenden Oberflächen). Die Kühlung von Leistungselektronik ist schon heute oftmals ein Problem. Bei zu viel Hitze muss man unter Umständen die Leistung reduzieren (um keine weitere zusätzliche Hitze zu erzeugen). Wo Wasser verfügbar ist, kann man das zum Kühlen nutzen, aber das ist in Wüsten ja auch eher schwierig. Insofern ist die Wärmeentwicklung einer derartigen Wüsten-PV eine nicht zu unterschätzende Herausforderung - ggf. kompliziert, teuer, fehleranfällig

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Kabel haben in der Regel eine zulässige Temperatur von 70 Grad.
Da ist dann nach oben noch Luft drin bevor die Schaden nehmen.
Dann werden Aussenkabel meist unter der Erde verlegt (wohin sich Wüstentiere ja auch zurückziehen) oder man ummantelt die (meist reflektierendes ALU) oder verlegt sie sowieso im Schatten. Also um die Kabel brauchen wir uns wohl keine Sorgen zu machen.
Das mit dem Staub und der Erhitzung verringert die Effizienz der PV schon.
Staub kann man entfernen (Arbeitskräfte sind in den Wüstenstaaten oft billig).
Was ich mich auch frage: Inwieweit die großflächige Abdeckung der Wüstenbodens durch z. B. PV den Staub reduziert.
Dann ist es in den Wüsten auch nicht das ganze Jahr und den ganzen Tag so heiß. Also nicht immer von den max. Temperaturen ausgehen.
Ich habe fast 3 Jahre in Riyad/Saudi Arabien gelebt. Also mitten drin.
Da gab es etliche Monate, wo die Temperatur auch Tagsüber recht angenehm war.
Da es in den Nächten in den Wüsten recht kühl wird, kann man da mit etwas Hirnschmalz Kühlung für den Tag bereit stellen. Z. B. geschlossene Kühlkreisläufe die Nachts abgekühlt werden. Geht natürlich nicht für die PV-Module selbst.

Die Reduzierung der Effizienz durch Staub und Temperatur der PV-Module wird aber bestimmt durch die höhere Anzahl von Sonnenstunden mehr als ausgeglichen.
Ein weiterer Vorteil ist, dass z. B. in der Sahara auch im Winter die Tage länger sind als bei uns. Dann können die Anlagen dort über einige Zeitzonen verteilt werden. Beides hilft die Verbrauchsspitzen morgens und abends besser abzudecken.

Dann gibt ja noch die Möglichkeit von solarthermischen Kraftwerken.
Das ist hier aber nicht das Thema.

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https://www.focus.de/earth/der-ueberraschende-duerre-schutz-durch-solarparks_8ed08584-bd67-47ce-8f16-6e8178669020.html

So etwa habe ich es mir gedacht.

Geil

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