idw – Informationsdienst Wissenschaft
Nachrichten, Termine, Experten
Nachrichten, Termine, Experten
SLF-Forscherin Anja Mödl untersucht, wie verschneites Gelände Sonnenlicht reflektiert. Ihre Erkenntnisse sollen dazu beitragen, die Stromproduktion von PV-Anlagen zu optimieren.
• Mehr Solarstrom dank Schnee: Reflektiertes Licht von Berghängen macht PV-Anlagen effizienter.
• Messungen im Hochgebirge: SLF-Forscherin analysiert das reflektierte Lichtspektrum mit Sensoren.
• Nur bei perfekten Bedingungen: Gemessen wird mittags und bei wolkenlosem Himmel.
«Keine Wolke am Himmel, das ist perfekt», freut sich Anja Mödl. Die Doktorandin am SLF steht im Meierhoftälli bei Davos, auf einer Höhe von rund 2400 m.ü.M., und stellt ihre Spektrometer in den Schnee neben einer Versuchsfläche, die sie zuvor abgesteckt und von der sie mit rot-weissem Absperrband Skifahrer und Snowboarderinnen fernhält.
Mit Hilfe von Sensoren misst sie das einfallende so wie das von der Schneedecke zurückgeworfene Sonnenlicht. Ihr Ziel ist, herauszufinden, wo und wie Energieversorger Solarmodule in den Bergen ideal platzieren, um im Winter möglichst viel Strom zu produzieren. Denn Licht ist nicht gleich Licht. Der Schnee reflektiert das Sonnenlicht überwiegend vorwärts in Einfallrichtung. In den Bergen bedeutet das, dass der grösste Teil zu den Hängen hingelangt. Und die reflektieren es erneut. «Das kann mehrfach zwischen den Hängen hin und her gehen», erklärt Mödl.
Der Clou dabei: Die Schneeoberfläche reflektiert nicht jede Wellenlänge gleich stark. Dadurch verändert sich das Lichtspektrum bei jeder Reflexion. Das bedeutet, die Intensität bestimmter Wellenlängen wird mit der Zeit stärker als im einfallenden Licht. «Ich möchte herausfinden, wie sich die Spektren an unterschiedlichen Orten wie Südhang, Nordhang und Mitte unterscheiden», beschreibt Mödl ihr Ziel. Ihre Messungen sollen dazu beitragen, PV-Anlagen so zu optimieren. dass sie auch das reflektierte Licht von benachbarten Hängen nutzen. Denn am idealen Standort und richtig ausgerichtet produzieren sie in den Wintermonaten noch effektiver Strom als heute.
Konzentriert schraubt Mödl den Ausleger fest, an dem ihre Sensoren befestigt sind, und richtet sie aus. Sie nimmt damit Wellenlängen zwischen 340 und 2500 Nanometern auf. Das entspricht weit mehr als dem sichtbaren Spektrum und reicht von Ultraviolett bis weit ins Infrarote hinein. Für Photovoltaik benötigt man eigentlich nur den Bereich von 500 bis 1100 Nanometern, von grün bis ins nahe Infrarot. «Aus dem grösseren Spektrum ziehen wir viele weitere Erkenntnisse, beispielsweise über die Erwärmung von Felsen und die Schneeschmelze», sagt die Forscherin.
Sie muss sich beeilen. Viel Zeit hat sie nicht. «Ich kann nur zwischen elf und 13 Uhr messen, sonst verändert sich der Einfallswinkel des Sonnenlichts zu stark», sagt sie. Dann wären ihre Ergebnisse nicht vergleichbar. Daher muss sie während der Wintersaison immer wieder hoch zu ihren Messstellen, alles auf- und danach wieder abbauen.
Auswerten wird Mödl die Daten den Sommer über. «Ich habe auch vor, sie mit Modellrechnungen zu vergleichen», erläutert sie. Das wird nicht nur erste Erkenntnisse über den Effekt bringen, sondern auch klären, ob und wie sie ihre Methode verfeinern sollte. Denn bereits jetzt ist ihr klar: «Um eine fundierte Aussage zu treffen, muss ich Daten bei verschiedenen Bedingungen aufnehmen.» Dazu gehören Neuschnee, Altschnee aber auch, wie viele Felsen schneebedeckt, wie viele schneefrei sind. Kommende Saison wird sie daher erneut mit ihren Geräten in die Höhe ziehen. Je nach Schneelage und Wetter mehrmals pro Woche.
Anja Mödl
Schnee und Atmosphäre
Schneeprozesse
anja.moedl(at)slf.ch
SLF Davos
https://www.slf.ch/de/news/photovoltaik-ertrag-im-winter-optimieren/ Mehr Bildmaterial zum Download auf der Seite des SLF
SLF-Forscherin Anja Mödl richtet ihre Sensoren aus. (Foto: Jochen Bettzieche / SLF)
Jochen Bettzieche
Jochen Bettzieche / SLF
Schematische Darstellung des Versuchsaufbaus. (Grafik mit Unterstützung durch KI: Anja Mödl / Jochen ...
Anja Mödl / Jochen Bettzieche
Grafik mit Unterstützung durch KI: Anja Mödl / Jochen Bettzieche / SLF
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten, Wirtschaftsvertreter, Wissenschaftler
Energie, Physik / Astronomie, Umwelt / Ökologie, Wirtschaft
überregional
Forschungs- / Wissenstransfer, Forschungsprojekte
Deutsch
SLF-Forscherin Anja Mödl richtet ihre Sensoren aus. (Foto: Jochen Bettzieche / SLF)
Jochen Bettzieche
Jochen Bettzieche / SLF
Schematische Darstellung des Versuchsaufbaus. (Grafik mit Unterstützung durch KI: Anja Mödl / Jochen ...
Anja Mödl / Jochen Bettzieche
Grafik mit Unterstützung durch KI: Anja Mödl / Jochen Bettzieche / SLF
Sie können Suchbegriffe mit und, oder und / oder nicht verknüpfen, z. B. Philo nicht logie.
Verknüpfungen können Sie mit Klammern voneinander trennen, z. B. (Philo nicht logie) oder (Psycho und logie).
Zusammenhängende Worte werden als Wortgruppe gesucht, wenn Sie sie in Anführungsstriche setzen, z. B. „Bundesrepublik Deutschland“.
Die Erweiterte Suche können Sie auch nutzen, ohne Suchbegriffe einzugeben. Sie orientiert sich dann an den Kriterien, die Sie ausgewählt haben (z. B. nach dem Land oder dem Sachgebiet).
Haben Sie in einer Kategorie kein Kriterium ausgewählt, wird die gesamte Kategorie durchsucht (z.B. alle Sachgebiete oder alle Länder).
