Sollen wir die Sahara in eine riesige Solarfarm verwandeln?

Bildnachweis: Naeblys / shutterstock

Immer wenn ich die Sahara besuche, fällt mir auf, wie sonnig und heiß es ist und wie klar der Himmel sein kann. Abgesehen von einigen Oasen gibt es kaum Vegetation und die größte Wüste der Welt ist größtenteils mit Felsen, Sand und Sanddünen bedeckt. Die Sonne der Sahara ist stark genug, um die Erde mit signifikanter Sonnenenergie zu versorgen.

Die Statistiken sind überwältigend. Wenn die Wüste ein Land wäre, wäre sie fünftgrößte der Welt, sie ist größer als Brasilien und etwas kleiner als China und die USA. Jeder Quadratmeter erhält im Durchschnitt zwischen 2.000 und 3.000 Kilowattstunden Sonnenenergie pro Jahr, Schätzungen der NASA zufolge. Da die Sahara etwa 9 Mio. km² umfasst, bedeutet dies, dass die verfügbare Gesamtenergie, das heißt, wenn jeder Zentimeter der Wüste jeden Tropfen Sonnenenergie aufsaugen würde, mehr als 22 Milliarden Gigawattstunden (GWh) pro Jahr beträgt.

Auch das ist eine große Zahl, die Kontext erfordert: So würde ein hypothetischer Solarpark, der die gesamte Wüste bedeckt, 2.000-mal mehr Energie produzieren als selbst die größten Kraftwerke der Welt, die knapp 100.000 GWh pro Jahr erzeugen. Tatsächlich würde seine Produktion mehr als 36 Milliarden Barrel Öl pro Tag entsprechen, das sind etwa fünf Barrel pro Person und Tag. In diesem Szenario könnte die Sahara potenziell mehr als das 7.000-fache des Strombedarfs Europas produzieren, und das fast ohne CO2-Emissionen.

Außerdem hat die Sahara den Vorteil, dass sie sehr nahe an Europa liegt. Die kürzeste Entfernung zwischen Nordafrika und Europa beträgt nur 15 km an der Straße von Gibraltar. Aber auch noch viel weitere Distanzen über die Hauptbreite des Mittelmeers sind durchaus praktisch, schließlich verläuft das längste Unterwasser-Stromkabel der Welt über fast 600 km zwischen Norwegen und den Niederlanden.

In den letzten zehn Jahren haben Wissenschaftler (darunter ich und meine Kollegen) untersucht, wie Wüstensolar den steigenden lokalen Energiebedarf decken und schließlich auch Europa mit Strom versorgen könnte und wie dies in der Praxis funktionieren könnte. Und diese akademischen Erkenntnisse wurden in ernsthafte Pläne umgesetzt. Der bekannteste Versuch war Desertec, ein 2009 angekündigtes Projekt, das schnell viel Geld von verschiedenen Banken und Energieunternehmen erhielt, bevor es weitgehend zusammenbrach, als sich die meisten Investoren fünf Jahre später unter Berufung auf hohe Kosten zurückzogen. Solche Projekte werden durch eine Vielzahl politischer, kommerzieller und sozialer Faktoren gebremst, einschließlich der fehlenden schnellen Entwicklung in der Region.

Sollen wir die Sahara in eine riesige Solarfarm verwandeln?
Globale horizontale Einstrahlung, ein Maß dafür, wie viel Sonnenenergie pro Jahr empfangen wird. Bildnachweis: Globaler Solaratlas / Weltbank

Neuere Vorschläge umfassen das TuNur-Projekt in Tunesien, das mehr als 2 Millionen europäische Haushalte mit Strom versorgen soll, oder das Solarkraftwerk Noor Complex in Marokko, das ebenfalls Energie nach Europa exportieren soll.

Zwei Technologien

Derzeit gibt es zwei praktische Technologien, um in diesem Zusammenhang Solarstrom zu erzeugen: konzentrierte Solarenergie (CSP) und reguläre Photovoltaik-Solarmodule. Jedes hat seine Vor- und Nachteile.

Konzentrierte Sonnenenergie verwendet Linsen oder Spiegel, um die Sonnenenergie an einem Ort zu bündeln, der unglaublich heiß wird. Diese Wärme erzeugt dann über konventionelle Dampfturbinen Strom. Einige Anlagen nutzen Salzschmelze als Energiespeicher, sodass auch nachts Strom produziert werden kann.

CSP scheint aufgrund der direkten Sonne, des Fehlens von Wolken und der hohen Temperaturen besser für die Sahara geeignet zu sein, was es effizienter macht. Die Linsen und Spiegel könnten jedoch von Sandstürmen bedeckt werden, während die Turbinen- und Dampfheizungssysteme komplexe Technologien bleiben. Der wichtigste Nachteil der Technologie ist jedoch der Verbrauch knapper Wasserressourcen.

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Der Planet Tatooine aus den Star Wars-Filmen wurde im Süden Tunesiens gedreht. Bildnachweis: Amin Al-Habaibeh, Autor zur Verfügung gestellt

Photovoltaik-Solarmodule wandeln stattdessen die Sonnenenergie direkt mithilfe von Halbleitern in Strom um. Es ist die gebräuchlichste Art von Solarstrom, da er entweder an das Stromnetz angeschlossen oder zur kleinen Nutzung auf einzelne Gebäude verteilt werden kann. Außerdem bietet es bei bewölktem Wetter eine angemessene Leistung.

Einer der Nachteile ist jedoch, dass die Effizienz der Panels sinkt, wenn sie zu heiß werden. Dies ist nicht ideal in einem Teil der Welt, in dem die Sommertemperaturen im Schatten leicht 45鈩傸/a> überschreiten können und da der Energiebedarf für die Klimaanlage während der heißesten Tageszeiten am stärksten ist. Ein weiteres Problem besteht darin, dass Sandstürme die Platten bedecken und ihre Effizienz weiter verringern könnten.

Beide Technologien benötigen je nach Wetter möglicherweise eine gewisse Wassermenge, um die Spiegel und Verkleidungen zu reinigen, was auch Wasser zu einem wichtigen Faktor macht. Die meisten Forscher schlagen vor, die beiden Haupttechnologien zu integrieren, um ein Hybridsystem zu entwickeln.

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Eine konzentrierte Solaranlage in der Nähe von Sevilla, Spanien. Die Spiegel bündeln die Sonnenenergie auf den Turm in der Mitte. Bildnachweis: Novikov Aleksey / shutterstock

Nur ein kleiner Teil der Sahara könnte so viel Energie produzieren wie derzeit der gesamte Kontinent Afrika. Mit der Verbesserung der Solartechnologie werden die Dinge nur billiger und effizienter. Die Sahara mag für die meisten Pflanzen und Tiere unwirtlich sein, aber sie könnte in ganz Nordafrika und darüber hinaus nachhaltige Energie zum Leben erwecken.


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