Solaranlagen mit Regenwassermanagement verhindern Überschwemmungen und Erosion, zeigen Penn-State-Forscher

BerlinForscher der Penn State haben herausgefunden, dass Solarparks mit Regenwasserkontrollen keinen erheblichen Anstieg von Abfluss oder Erosion verursachen. Diese Erkenntnis ist besonders erfreulich, da die Anzahl großer Solaranlagen stetig zunimmt.

Eine Studie hat zwei Solarfarmen in Zentral-Pennsylvanien untersucht und dabei bedeutende Erkenntnisse gewonnen.

• Solarmodule sind wasserundurchlässig und wurden ursprünglich verdächtigt, den Abfluss von Regenwasser zu erhöhen.
• Die Untersuchung erstreckte sich über ein Jahr und analysierte die Bodenfeuchtigkeit, Sonneneinstrahlung und Vegetation.
• Auch Standorte mit steilen Hängen wurden berücksichtigt, um herausfordernde Landschaften zu repräsentieren.

Pflanzen und Böden auf den Solarfarmen halfen bei der Regulierung des Wasserflusses. In schwierigeren Gebieten sorgten speziell entwickelte Systeme für die Bewältigung des überschüssigen Wassers.

Forscher wollten verstehen, wie sich Regenwasser auf schwierigem und steilem Gelände verhält. Es besteht die Sorge, dass Solarfarmen gutes Ackerland, das Wasser gut abführt, beanspruchen könnten. Doch die Studie ergab, dass Solarfarmen problemlos auf weniger wertvollem Land betrieben werden können, ohne Probleme mit Regenwasser zu verursachen.

Im Rahmen seines Doktorstudiums im Programm für Wasserressourcen-Ingenieurwesen untersuchte Nasim Yavari die Bodenfeuchtigkeit. Die Forschung ergab, dass Solarmodule die Bodenfeuchtigkeit durch den von ihnen erzeugten Schatten und das zugeführte Wasser beeinflussen.

• Der Boden war unter den Tropfleitungen (am unteren Rand der Solarmodule) um 19% feuchter.
• Unter den Solarmodulen war die Bodenfeuchtigkeit um 25% geringer.

Bei starkem Regen gab es Momente, in denen Wasser überlief und an den Rändern des Panels abfloss. Die Abstände zwischen den Reihen und die vorhandenen Becken hielten den Abfluss jedoch gut unter Kontrolle.

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Die Studie untersuchte auch kleine Wetterveränderungen und stellte fest, dass unter den Solarpanelen weniger Wasser aus den Pflanzen verdunstet.

• Die potenzielle Verdunstung unter den Paneelen war im Sommer um 37% bis 67% geringer.
• Im Winter wurden kaum Unterschiede festgestellt.

Vegetationsuntersuchungen ergaben, dass fast der gesamte Boden unter den Solarpaneelen mit Pflanzen bedeckt war, was das Eindringen von Wasser in den Boden erleichtert und Erosion verhindert.

Die Forschungsleiterin, Assistenzprofessorin Lauren McPhillips, erläuterte, dass Solarparks natürliche Wasserverläufe beeinflussen können. Bei fachgerechter Planung lassen sich diese Auswirkungen jedoch steuern. Dies ermöglicht den Übergang zu erneuerbaren Energien, ohne die Ökosysteme erheblich zu schädigen.

Wissenschaftler entwickeln zurzeit Computermodelle, um das Regenwassermanagement auf Solaranlagen zu verbessern. Ihr Ziel ist es, zukünftige Solarparks effizient und umweltfreundlich zu gestalten.

Eine kürzlich von der U.S. Geological Survey, dem National Institute of Food and Agriculture des USDA und weiteren lokalen Quellen finanzierte Studie untersucht die zunehmende Problematik der Ausweitung von Solarenergie-Infrastrukturen. Die richtige Verwaltung dieser Anlagen kann möglichen Schaden an natürlichen Wasserprozessen verringern.