Wann haben Sie zuletzt einen Solarpark als Klimamaschine betrachtet? Eine deutsche Forschergruppe der Universität Hohenheim soll genau das nun in der arabischen Wüste demonstrieren: Großflächige Photovoltaik-Anlagen könnten den Wasserkreislauf so verändern, dass aus trockener Luft Regen entsteht. Bis zu 1,5 Millionen US-Dollar fließen über drei Jahre, vergeben vom Forschungsprogramm der Vereinigten Arabischen Emirate.
drweb.de als bevorzugte Quelle auf Google hinzufügenQualitätsgeprüfte Inhalte direkt in Google News & DiscoverJetzt hinzufügen
Das Wichtigste in Kürze
- Die Universität Hohenheim erhält in der sechsten UAEREP-Ausschreibungsrunde bis zu 1,5 Millionen US-Dollar Förderung über drei Jahre, mit maximal 550.000 US-Dollar pro Jahr.
- Das Projekt RAINLAND untersucht, wie Solarparks, Plantagen und künstliche Dünen feuchte Konvektion und damit Niederschlag auslösen können.
- Dubai erhält pro Quadratmeter und Jahr nur rund 100 Liter Regen. München kommt auf etwa 1.000 Liter. Trinkwasser stammt fast vollständig aus Meerwasserentsalzung.
- Ein Prototyp soll bis 2030 stehen. Die Methode wäre später auch in Australien, Mexiko oder Namibia anwendbar.
Wie eine Wärmeblase Wolken auslösen soll
Im Kern arbeitet die Forschergruppe mit einer simplen physikalischen Beobachtung. Dunkle Flächen absorbieren mehr Sonnenenergie als heller Wüstensand, erwärmen sich stärker und geben diese Wärme an die darüberliegende Luft ab. Über einem hinreichend großen Solarpark entsteht so eine Wärmeblase, die nach oben strömt. „Wir möchten zum Beispiel herausfinden, ob eine Verdoppelung der Größe eines solchen Solarparks Niederschlag erzeugen könnte“, erklärt Oliver Branch, Senior Scientist am Institut für Physik und Meteorologie. Trifft die aufsteigende Luft in höheren Schichten auf feuchte Meeresluft, kondensiert Wasser zu Wolken und regnet ab.
Genau aus diesem Grund soll das Experiment in Küstennähe stattfinden. Trockene Wüstenluft allein reicht für Wolkenbildung nicht aus, die feuchte Brise vom Persischen Golf liefert das nötige Wasser. Die Vereinigten Arabischen Emirate bauen ohnehin in großem Maßstab Solar aus: Der Mohammed bin Rashid Al Maktoum Solar Park in Dubai soll bis 2030 eine Kapazität von 5.000 Megawatt erreichen. Genug schwarze Fläche wäre also vorhanden.
Plantagen und künstliche Dünen als zweite Komponente
Die Solar-Wärmeblase ist nur ein Hebel von dreien. Plantagen aus Jojoba oder ähnlichen tiefwurzelnden Pflanzen erzeugen ebenfalls eine Temperaturerhöhung gegenüber dem umgebenden Sand.
„Wir haben das in Israel gemessen und nachgewiesen, dass es dort vier Grad wärmer war“, sagt Branch. Die dritte Komponente sind aufgeschüttete Dünen, die wie Berge wirken. Luftströmungen müssen sie umströmen, treffen im Windschatten wieder aufeinander und erzeugen Auftrieb. Steigungsregen, wie ihn jeder Bergwanderer kennt, ist das Ergebnis.
Im UAEREP-Antrag heißt das Verfahren Bio-Geo-Engineering: gezielte Veränderung von Landbedeckung und Topografie, um regionale Wettermuster zu beeinflussen. Anders als beim klassischen Cloud Seeding, das Wolken mit Silberjodid oder Salzkristallen impft, verändern Branch und sein Team die Bedingungen am Boden statt direkt in der Wolke. Diese Differenzierung ist dem arabischen Geldgeber wichtig.
Die Emirate finanzieren parallel auch ein Cloud-Seeding-Projekt aus den USA und ein KI-Materialforschungsprojekt aus Australien.
Das eigentlich Spannende ist nicht die Wettermaschine an sich, sondern dass ein arabischer Staat einer süddeutschen Universität so viel Geld anvertraut. Forschungsstandort Deutschland funktioniert noch, wenn man die richtigen Fragen stellt.
Michael Dobler, Herausgeber Dr. Web
Welche Hardware in die Wüste muss
Bevor virtuelle Solarparks irgendetwas berechnen, brauchen die Forscher Daten aus der echten Atmosphäre. Geplant ist der Einsatz eines Doppler-Lidars, also eines Lasermessgeräts, das selbst in klarer Luft feinste Strömungen, Temperaturen und Luftfeuchtigkeit dreidimensional vermisst. Hinzu kommt ein Wolkenradar, das Tröpfchenbildung in einem Stadium erfasst, in dem das menschliche Auge noch nichts sieht. Die offizielle UAEREP-Bekanntgabe bestätigt das methodische Dreieck aus Theorie, Beobachtung und Simulation.
Die Messdaten fließen anschließend in ein Computermodell, das Atmosphärenprozesse virtuell durchspielt. Erst dann lässt sich seriös berechnen, wie groß eine Anlage sein müsste, um messbar Niederschlag zu erzeugen. Genau hier liegt auch der Vorbehalt von Skeptikern.
Axel Seifert vom Deutschen Wetterdienst hält das Konzept für interessant, betont aber: „Selbst wenn es an dieser Stelle in den Arabischen Emiraten funktionieren sollte, müsste man an jeder Stelle wieder erneut untersuchen, ob das eventuell funktioniert.“ Übertragbarkeit auf Namibia, Australien oder Mexiko bleibt offen.
Warum das Projekt auch deutsche Entscheider interessieren sollte
Wasser ist auch in Mitteleuropa kein selbstverständliches Gut mehr. Die Frage, ob sich Energieinfrastruktur und Klimaanpassung an einer Stelle bündeln lassen, gewinnt mit jeder Hitzeperiode an Gewicht. Ein Solarpark, der nicht nur Strom liefert, sondern lokal Niederschlag induziert, wäre eine doppelte Dividende. Dass Risikoforschung mit weltweiter Anwendung aus Hohenheim kommt, zeigt: Deutsche Hochschulen können in der globalen Forschungsökonomie noch mitspielen, wenn Förderlogik und politischer Wille zusammenkommen. Die kommenden drei Jahre werden zeigen, ob die Wärmeblase mehr ist als eine elegante Theorie.
Mehr Newshunger?
