Eine Gruppe von Forschern in der Türkei hat ein neues Modell entwickelt, um das Hochwasser- und Erosionsrisiko bei der Standortwahl von PV-Projekten einzubeziehen.

Die Wissenschaftler behaupten, dass feste Abstandspufferzonen nicht ausreichen, um Solarparks vor Überschwemmungs- und Erosionsgefahren zu schützen, und betonen, dass die Festlegung eines bestimmten Abstands zu Staudämmen derzeit noch einer wissenschaftlichen Grundlage entbehrt.

„Als wir uns zunächst mit Artikeln befassten, die sich mit der optimalen Standortauswahl umweltfreundlicher Solarmontagesysteme befassten„Wir kamen nicht umhin, uns zu fragen, warum Überschwemmungen in den meisten Fällen entweder ignoriert oder nur kurz erwähnt wurden“, sagte Kutay Yılmaz, korrespondierender Autor, gegenüber pv magazine. „Einige frühere Studien schlugen Pufferzonen von 100 m bis 1.000 m vor, um Stauseenschäden abzumildern, aber dieser Ansatz erschien uns etwas ungenau. Angesichts des zunehmenden Auftretens hydrologischer Extreme in den letzten Jahren hielten wir es für notwendig, einen konsequenteren Ansatz zu verfolgen“, sagte Yilmaz.

In ihrer in Renewable Energy veröffentlichten Studie „Untersuchung von Überschwemmungs- und Erosionsrisikoindizes für die optimale Auswahl von Solar-PV-Standorten und Beurteilung des Einflusses der topografischen Auflösung“ stellen sie eine Methode zur quantitativen Bewertung potenzieller Überschwemmungsgefahren in der Nähe geplanter Solarparks bereit und legen sechs Überschwemmungsniveaus fest Gefahren basierend auf Fließtiefen und Überschwemmungsgeschwindigkeiten, wobei drei der höchsten Klassen strukturell unsicher für Solar-PV sind.

Für ihre Modellierung nutzten die Wissenschaftler den Analytic Hierarchy Process (AHP), eine Entscheidungstechnik, die auf hierarchischer Zerlegung zur Organisation und Priorisierung von Entscheidungskriterien basiert. „AHP erleichtert die Lösung komplexer Probleme, bei denen es um Eingaben geht, die nicht miteinander verglichen werden können, typischerweise aufgrund der Verwendung unterschiedlicher Maßeinheiten“, erklärten sie. „Durch den Einsatz von AHP wird aus dem ursprünglichen Problem ein Lösungsmodell entwickelt, das homogene Faktoren verwendet.“

Bezüglich des Erosionsrisikos nutzten die Wissenschaftler den Ansatz der Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE), der Faktoren wie Niederschlagserosivität, Bodenempfindlichkeit gegenüber Erosion und topografische Merkmale berücksichtigt. „Erosion ist eine Naturgefahr, die ein erhebliches Risiko für die strukturelle Integrität verschiedener Anlagen, einschließlich PV-Systemen, darstellt“, heißt es in dem Papier. „Um die Erosionsergebnisse in umsetzbare Erkenntnisse für die Standortauswahl umzusetzen, wird der Schweregrad der Erosion in verschiedene Klassen eingeteilt.“

Die Wissenschaftler verwendeten außerdem digitale Höhenmodelle (DEMs), bei denen es sich um digitale kartografische Datensätze handelt, die eine kontinuierliche topografische Höhenoberfläche darstellen, um die Entfernung zu Straßen, Übertragungsleitungen und anderen Faktoren zu bestimmen. Sie nutzten die DEMs auch, um den Einfluss der topografischen Auflösung auf Überschwemmungs- und Erosionsgefahren zu analysieren, und stellten fest, dass eine niedrigere Auflösung (34 Meter) bei der Standortauswahl für PV-Projekte ebenso gute Ergebnisse liefern kann wie eine höhere Auflösung (25 Meter).

„Es ist bemerkenswert, dass der Berechnungsprozess zur Bestimmung der Entfernung zu Straßen, Übertragungsleitungen und anderen Faktoren die Verwendung von DEMs erfordert“, erklärten sie. „Die Studie zeigt, dass topografische Daten mit niedriger Auflösung für die Standortauswahl verwendet werden können, vorausgesetzt, dass die Daten auf die Auflösung von Landnutzungsdaten neu abgetastet werden.“

„Diese Ergebnisse sind faszinierend, denn obwohl die Auswirkungen von Überschwemmungen und Erosion auf die  bodenmontierte Solarstromerzeugungskapazität relativ gering waren, waren ihre Auswirkungen auf die Standortwahl erheblich“, sagte Kutay. „Im weiteren Verlauf werden wir auch andere mit der globalen Erwärmung zusammenhängende Kriterien wie den Anstieg des Meeresspiegels und Sturzfluten berücksichtigen und unseren Ansatz an die spezifischen Merkmale und Bedürfnisse jedes Standorts anpassen.“