Zu teuer, zu eisig: Warum Kanada bei schwimmenden Solarpaneelen der Welt hinterherhinkt

Jul 29, 2023

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Diese Woche:

Laut Ibrahim Dincer fehlt dem Hafen von Toronto eine aufstrebende erneuerbare Energiequelle: schwimmende Solarpaneele.

Der Professor für Maschinenbau an der Ontario Tech University hat kürzlich eine emissionsfreie Alternative zur veralteten Fährflotte der Stadt Toronto vorgeschlagen, bei der neue Elektroboote Strom aus einem großen schwimmenden Solarpanel in der Nähe des Ufers des Ontariosees beziehen würden.

Angesichts der Tatsache, dass Toronto nur vier Fähren in seiner Flotte hat, würden selbst vollständig elektrische Ersatzfahrzeuge kaum dazu beitragen, das Ziel der Stadt zu erreichen, bis 2040 Netto-Treibhausgasemissionen von Null zu erreichen. Dincer sagte jedoch, es gehe darum, eine „richtungsweisende“ Demonstration zu liefern.

„Die Zahlen mögen klein erscheinen“, sagte er. „Aber diese Studie zeigt deutlich, dass dieses System machbar ist.“

Schwimmende Solarprojekte sind so konzipiert, dass sie die Wasseroberfläche bedecken und eine Reihe reflektierender blauer Paneele auf einer schwimmenden Basis tragen. Doch wie Kanadas verhaltene Reaktion auf die schwimmende Photovoltaik zeigt, ist eine interessante und realisierbare Technologie keine Garantie für eine breite Akzeptanz.

Schwimmende Solaranlagen machen zwar nur einen kleinen Prozentsatz der weltweiten Solarstromkapazität aus, aber die Länder beginnen, in große Anlagen zu investieren.

„Es ist exponentiell gewachsen – sehr schnell“, sagte Manish Kumar, Professor an der Universität Himachel Pradesh in Indien, der sich mit diesem Sektor befasst. Kumar schätzte, dass schwimmende Solaranlagen innerhalb des Jahrzehnts rund ein Viertel der gesamten Solarinstallation ausmachen könnten, was einem Anstieg von rund zwei Prozent heute entspricht.

Japan hat die Technologie 2017 als erstes Land eingeführt, und die stärksten Nutzer sind nach wie vor bevölkerungsreiche asiatische Länder (wie Thailand, auf dem Foto oben abgebildet), in denen Land knapp ist. Ohne die gleiche dringende Notwendigkeit, Land zu schützen, hat Kanada langsamer gehandelt.

Laut einem Sprecher von Natural Resources Canada verfügt das Land aufgrund seiner Größe und seines „Überflusses an Gewässern“ über ein erhebliches Potenzial. Bisher ist diese Technologie in Kanada jedoch weitgehend nicht vorhanden; Natural Resources Canada finanziert derzeit kein einziges schwimmendes Solarprojekt.

Die Agentur nannte dafür drei Hauptgründe: hohe Kosten im Vergleich zu bodenmontierten Solaranlagen; begrenzte Sonnenstunden in nördlichen Breiten; und Bedenken hinsichtlich der Eisbedeckung in nördlichen Wasserkraftreservoirs – den Standorten, an denen die Technologie am häufigsten eingesetzt wird.

Kumar sagte, mindestens eine dieser Bedenken sei unbegründet. Eis, sagte er, sollte sich nicht negativ auf die Leistung der Technologie auswirken – und kühlere Temperaturen könnten sogar die Effizienz verbessern.

Forscher haben die Idee untersucht, Paneele auf verlassenen Minenrückständen, im Meer und in Stauseen zu installieren, die durch Wasserkraftwerke entstanden sind. Die meisten seien in Stauseen zu finden, sagte Rafael Almeida, Professor für Umweltwissenschaften an der University of Texas.

„Floating Solar untersucht bereits veränderte Systeme und baut dann … neue Infrastruktur darauf auf“, sagte er, wodurch „die Umwandlung natürlicher Systeme vermieden wird“.

Almeida fügte hinzu, dass die Blockierung des Eindringens des Sonnenlichts in das Wasser zwar einige Umweltbedenken aufwirft, Projekte jedoch in der Regel breite öffentliche Unterstützung genießen, da es sich bei den Stauseen bereits um hergestellte Strukturen handelt.

Eine lange Liste von Vorteilen kann auch das öffentliche Image der Technologie verbessern. Eine effiziente Landnutzung ist ein Schlüsselmerkmal, da sie den Entwicklern die Kosten für die städtische Installation erspart und ländliches Land für die Landwirtschaft erhält. Ohne schwimmende Solarenergie, so Almeida, bräuchten die Vereinigten Staaten einen bodenmontierten Solarpark in der Größe von West Virginia, um bis zur Mitte des Jahrhunderts den Netto-Nullpunkt zu erreichen.

„Wir brauchen mehr Energie. Wir brauchen saubere Energie“, sagte er. „Aber der Platz ist eine Einschränkung.“

Das Abdecken der Oberfläche eines Gewässers hilft, Wasser zu sparen, indem es die Verdunstung verhindert. Im Gegenzug sorgt Wasser für einen kühlenden Effekt und hilft, die Leistung der Panels zu verbessern. Schließlich können Speicheranlagen als Huckepack auf die bestehende Wasserkraftinfrastruktur zurückgreifen und so einen einfachen Zugang zum Stromnetz erhalten.

Natural Resources Canada sagte, dass „eine beträchtliche Anzahl“ seiner Wasserkraftwerke über Stauseen verfügt und dass für zukünftige Projekte, die seinen Anforderungen entsprechen, Mittel aus dem Bundesprogramm „Smart Renewables and Electrification Pathways“ zur Verfügung stehen.

In der Zwischenzeit bleibt Dincers Vision einer schwimmenden Solaranlage im Hafen von Toronto eine Idee, die darauf wartet, umgesetzt zu werden.

„Es ist wirklich wichtig, Veränderungen vorzunehmen“, sagte er. „In dieser Zeit sind Veränderungen notwendig, um umweltfreundliche und nachhaltige Lösungen zu schaffen.“

– Benjamin Andrews

Valerie Epp:

„Ich habe gerade den Artikel gelesen, den Sie über saubere Schönheitsprodukte geschrieben haben. Sie erwähnten Beautycounter als ein Unternehmen, das sich bei der US-Regierung dafür einsetzt, die Regeln für saubere Produkte zu verbessern. Eigentlich verwende ich Beautycounter-Produkte aus dem einzigen Grund, weil dieses Unternehmen auf saubere Produkte drängt. Anscheinend Sie wissen nicht, dass dieses Unternehmen auch Lobbyarbeit bei der kanadischen Regierung betreibt. Darüber hinaus hat Beautycounter einen Puder-Lidschatten eingestellt, weil sich herausstellte, dass es sich bei dem als Konservierungsmittel benötigten Inhaltsstoff um einen Inhaltsstoff handelte, der nicht der Firmenphilosophie entsprach. Er ist zwar teuer, aber dafür ist auch ein tolles Produkt.“

Jessica Burman:

„Ich bin CEO von Cocoon Apothecary, einem Unternehmen für saubere Schönheit, das seit 2003 natürliche Hautpflegeprodukte entwickelt.

„Sie müssen verstehen, was saubere Schönheit ist. Es handelt sich um eine Umweltbewegung und nicht um etwas, für das Health Canada, Sephora oder Dermatologen Experten sind Nicht nur, um in Erdölprodukte zu investieren (dem Ausgangsstoff der meisten kosmetischen Chemikalien), sondern auch, um Inhaltsstoffe zu entfernen, die unsere Ökosysteme und unseren Körper verschmutzen. Zur Verschmutzung unserer Ökosysteme gehören Plastikmikrokügelchen in Wasserproben und Sonnenschutzmittel, die Riffe bleichen. Verschmutzung in unserem Körper Dazu gehören Parabene, Phthalate, Galaxolid und Tonalid (auch in der Nabelschnur von Neugeborenen enthalten).

„Die Clean-Beauty-Branche legt die Messlatte für nachhaltige und abfallfreie Verpackungen in einer der verschwenderischsten Branchen der Welt höher.“

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Angesichts der Polarisierung in der US-Politik und der hauchdünnen Mehrheit der Demokraten im Senat – wo die meisten Gesetze eine entscheidende Abstimmung von Vizepräsidentin Kamala Harris erfordern – ist die Verabschiedung des Inflation Reduction Act (IRA) mit seiner starken Betonung auf Der Klimaschutz ist eine große Leistung. (Es gibt noch ein paar Formalitäten: Das mehrheitlich demokratisch besetzte Repräsentantenhaus muss es verabschieden, bevor Präsident Joe Biden es unterzeichnet.) Wie bei den meisten Gesetzgebungen gibt es Siege – und es gibt Kompromisse.

Während der Gesetzentwurf Maßnahmen zur Senkung der Kosten für verschreibungspflichtige Medikamente und zur Erhöhung der Steuereinnahmen großer Unternehmen vorsieht, ist er bemerkenswert, weil er die größte Investition in den Klimaschutz in der Geschichte der USA darstellt – geschätzte 370 Milliarden US-Dollar. Ein Großteil davon wird durch Steuergutschriften und -nachlässe aufgewendet, die dazu dienen sollen, den Einsatz von Elektrofahrzeugen, erneuerbaren Energien und Wärmepumpen zu steigern und in die Energieeffizienz zu investieren – alles Teil der größeren Bemühungen, das Land von fossilen Brennstoffen zu befreien. Der Mehrheitsführer im Senat, Chuck Schumer (Foto unten), und andere demokratische Gesetzgeber sagen, dass diese Initiativen die US-Emissionen um 40 Prozent gegenüber dem Niveau von 2005 senken werden. Einige langjährige Umweltaktivisten reagierten buchstäblich mit Tränen auf die Verabschiedung des Gesetzes, während andere nüchtern auf einige problematische Aspekte hinwiesen, darunter die Genehmigung weiterer Öl- und Gasbohrungen.

Unter der Oberfläche gibt es weitere Initiativen zur Emissionsreduzierung, darunter Gelder für die inländische Produktion von hochprozentigem, niedrig angereichertem Uran (HALEU), das für Kernreaktoren notwendig ist, sowie Gelder und Steuergutschriften für nachhaltigen Flugtreibstoff.

Kanadische Politiker und Unternehmen haben das Verfahren mit großem Interesse verfolgt und sich intensiv dafür eingesetzt, dass in Kanada (und standardmäßig in Mexiko hergestellte) Fahrzeuge in die Verbrauchersteuergutschrift in Höhe von 7.500 US-Dollar für batterieelektrische Fahrzeuge, Plug-in-Hybridfahrzeuge und Fahrzeuge einbezogen werden Fahrzeuge mit Wasserstoff-Brennstoffzelle.

Das Ölprojekt Bay du Nord vor der Küste Neufundlands, das von der kanadischen Regierung genehmigt wurde und von der norwegischen Firma Equinor geleitet wird, war umstritten.Umweltgruppen wenden sich nun an die Gerichte und appellieren sogar an die norwegische Öffentlichkeit– da Equinor in Staatsbesitz ist – das Projekt abzuschaffen.

Der politische Fokus in Europa lag in diesem Jahr vor allem darauf, den Erdgasmangel infolge der russischen Invasion in der Ukraine auszugleichen. Der Chef der Europäischen Weltraumorganisation sagte jedoch, die Auswirkungen von Hitzewellen und Dürre könnten weitreichende Auswirkungen habengrößere Probleme für die Wirtschaft.

Laut einer aktuellen Studie haben invasive Reptilien und Amphibien die Weltwirtschaft zwischen 1986 und 2020 mehr als 17 Milliarden US-Dollar gekostet.

Die kürzlich in der Fachzeitschrift „Scientific Reports“ veröffentlichte Analyse besagt, dass der Transport „gebietsfremder Arten“ in neue Gebiete aufgrund der Globalisierung menschlicher Aktivitäten in einem beispiellosen Tempo zunimmt und dass dies zur Invasion einiger Arten und zum Aussterben einheimischer Arten führen kann Schäden an Ökosystemen und große wirtschaftliche Auswirkungen.

Es sei „fast unmöglich“, alle Auswirkungen invasiver Arten auf eine Wirtschaft aufzulisten, sagte Ismael Soto, der Hauptautor der Studie und Doktorand an der Böhmischen Universität in Pilsen, Tschechische Republik.

Beispielsweise, sagte er, können diese wirtschaftlichen Kosten bis zum Immobilienmarkt reichen, wenn eine invasive Art zu einem Schädling wird, „in dessen Nähe man nicht leben kann“.

Soto verwies auf die burmesische Pythonschlange, die in die Florida Everglades eindringt und eine gefährliche Umgebung für die umliegenden Bewohner schafft. Er wies auch darauf hin, dass eine Invasion der Braunen Baumschlange in Guam mit dem Rückgang der Immobilienpreise dort im Laufe der Zeit zusammenfiel.

„Die wirtschaftlichen Kosten für alle invasiven Arten sind enorm“, sagte Soto. „Wir müssen versuchen, uns dieser Kosten bewusst zu sein und die Kontrolle über die Bewirtschaftung dieser Arten zu übernehmen.“

In der Studie werden die geschätzten Kosten in Höhe von 17 Milliarden US-Dollar wie folgt aufgeschlüsselt:

6,3 Milliarden US-Dollar wurden für den Kampf gegen invasive Amphibienarten ausgegeben.

10,4 Milliarden US-Dollar für invasive Reptilien.

300 Millionen US-Dollar für Fälle, die beides betreffen.

Um die Analyse durchzuführen, verwendeten Soto und seine Kollegen eine Datenbank, InvaCost, die versucht, Daten über wirtschaftliche Auswirkungen und invasive Arten zusammenzuführen. Die meisten Zahlen stammen aus von Experten begutachteter Literatur oder Studien, die sich als sehr zuverlässig erwiesen haben. Sie weisen jedoch darauf hin, dass sie weitgehend auf Schätzungen und Extrapolationen und nicht auf empirischen Beobachtungen beruhten.

Laut Soto sind die wirtschaftlichen Kosten invasiver Arten weltweit unzureichend dokumentiert. Während der Durchführung der Studie hätten die Forscher vor allem in Nordamerika und Afrika Schwierigkeiten gehabt, Aufzeichnungen zu finden, sagte er.

„Wir haben festgestellt, dass es auf allen Kontinenten Kosten gibt“, sagte Soto. „Aber vielleicht gibt es einfach nicht genügend Forschung zu den wirtschaftlichen Kosten in diesen Bereichen.“

Die Überwachung der wirtschaftlichen Auswirkungen invasiver Arten ist ein relativ neues Forschungsgebiet und hat das Potenzial, die Aufmerksamkeit der Kanadier zu erregen, sagt Colin Cassin, Politikmanager beim Invasive Species Centre (ISC), einer gemeinnützigen Organisation mit Sitz in Sault Ste. Marie, Ontario.

„Manche Menschen haben vielleicht kein Interesse an den ökologischen Auswirkungen invasiver Arten, aber was sie anspricht, ist die Tatsache, dass der Wert ihres Hauses gerade gesunken ist“, sagte Cassin.

Eine solche Forschung sei „eine Gelegenheit für uns, mit verschiedenen Zielgruppen in Kontakt zu treten und sicherzustellen, dass jeder die weitreichenden Auswirkungen versteht.“

Kanada habe kein Umfeld, in dem viele invasive Reptilien und Amphibien gedeihen könnten, sagte Cassin. Es gibt einige Beispiele – etwa den Rotwangen-Schmuckschildkröten, eine invasive Schildkrötenart –, aber sie gehören nicht zu den kostspieligsten Eindringlingen Kanadas.

Nach Angaben der International Union for the Conservation of Nature gehören invasive Arten zu den größten Bedrohungen für die biologische Vielfalt.

Obwohl nicht alle eingeführten Arten in einer neuen Umgebung gedeihen können, finden einige die richtigen Bedingungen vor. Sie sind in der Regel in der Lage, sich schnell zu vermehren und auszubreiten, wobei sie häufig einheimische Pflanzen und Tiere um Nahrung, Wasser und Platz verdrängen.

Japanischer Staudenknöterich, Zebramuscheln (siehe Foto oben) und der Smaragd-Eschenbohrer haben in Teilen Kanadas verheerende Schäden angerichtet.

Letztes Jahr führte das ISC eine Kosten-Nutzen-Analyse von Phragmites durch, einem invasiven Gras in Kanada, das in feuchten Umgebungen wie Entwässerungsgräben gut gedeiht.

Die Studie befasste sich mit den Kosten für Straßeninstandhaltung und Überschwemmungen im Zusammenhang mit dem Gras, befasste sich aber auch eingehender mit möglichen Auswirkungen auf die Sichtlinien des Fahrers und der Frage, ob es aufgrund von Verkehrsunfällen zu erhöhten Kosten kam.

„Es gibt eine Menge darüber, wie viel uns invasive Arten kosten, die entweder derzeit verstanden werden oder noch verstanden werden müssen“, sagte Cassin.

— Sarah Williscraft

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Herausgeber: Andre Mayer | Logo-Design: Sködt McNalty

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