Forscher erstellen globalen, räumlich verorteten Datensatz der erneuerbaren Energien Erste Weltkarte der Solar- und Windkraftanlagen - scinexx | Das Wissensmagazin
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Erste Weltkarte der Solar- und Windkraftanlagen

Forscher erstellen globalen, räumlich verorteten Datensatz der erneuerbaren Energien

Solar- und Windkraft
Photovoltaik und Windkraft sind wichtige Säulen der erneuerbaren Energieversorgung. Doch wo überall gibt es entsprechende Anlagen? © Huangyi Fei/ iStock

Grüne Energie im Überblick: Forscher haben erstmals eine globale Karte der installierten Solar- und Windkraftanlagen erstellt. Sie zeigt, wo auf der Welt diese erneuerbaren Energien schon in welchem Maße genutzt werden. Damit geben diese frei verfügbare Weltkarte und die dahinterstehende Datenbank nicht nur einen Einblick in aktuelle Trends bei den erneuerbaren Energien, sie können auch bei der Planung neuer Standorte helfen.

Sonne und Wind gelten als tragende Säulen der erneuerbaren Energiegewinnung und ihre installierte Leistung nimmt weltweit zu. Schon die Windkraft allein hätte das Potenzial, den Strombedarf der Welt mehrfach zu decken, wie kürzlich eine Studie ermittelte. Die Photovoltaik könnte Prognosen zufolge bis 2050 immerhin 30 bis 50 Prozent des Strombedarfs liefern.

Wo stehen die Anlagen?

Doch wie weit ist die aktuelle Entwicklung? Und wo auf der Welt sind schon Wind- und Solaranlagen installiert? Diese Frage ist bisher überraschend schwer zu beantworten, wie Sebastian Dunnet von der University of Southampton und seine Kollegen erklären. Zwar haben einige Länder, darunter auch Deutschland, nationale Statistiken über Standorte und Leistung solcher Anlagen und auch für die Europäische Union gibt es dazu Angaben.

Aber ein weltweiter, über grobe Länderangaben hinausgehender Überblick fehlte. „Räumlich aussagekräftige nationale Daten sind öffentlich nur für eine Handvoll Länder verfügbar“, so die Forscher. Deshalb haben Dunnet und sein Team nun einen anderen Ansatz gewählt: Sie haben die Daten ausgewertet, die in der „OpenStreetMap“ (OSM) hinterlegt sind. Diese Weltkarte ist ein offenes, von Nutzern gefülltes und gepflegtes Kartenprojekt – quasi eine Art Wikipedia in Kartenform. Alle Einträge in die Karte – und damit auch Solaranlagen oder Windturbinen – werden in der OSM-Datenbank mit bestimmten Schlagworten versehen.

Von den Rohdaten zur globalen Karte

Für ihre Studie haben die Forscher zunächst durch Abgleich von bekannten Anlagenstandorten mit den OpenStreetMap-Daten ermittelt, welche Schlagworte am besten geeignet sind, um möglichst alle Photovoltaik- und Windanlagen zu erfassen. Dabei kamen sie für die Solarenergie auf rund 1,8 Millionen Punktdaten und 326.000 Polygone. Für die Windenergie waren es 305.000 Punktdaten und 1.889 Polygone.

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Durch Abgleich mit mehreren Datenbanken zur installierten Wind- und Solarkraft sowie mit Informationen zu Landschaftsformen und anderen Faktoren konnten Dunnet und sein Team dann aus den Rohdaten eine Weltkarte entwickeln, die die räumliche Verteilung von Sonnen- und Windanlagen zeigt und auch Rückschlüsse auf die installierte Leistung erlaubt.

Karte
Globale Verteilung von Solar- (a) und Windanlagen (b) sowie Leistung und eingenommene Flache der Anlagen. © University of Southampton

Häufungen in Europa, Ostasien und Nordamerika

„Damit präsentieren wir hier den ersten öffentlich verfügbaren, räumlich verorteten und harmonisierten Datensatz, der die global installierten Photovoltaik- und Windkraftanlagen beschreibt“, konstatieren die Forscher. Ihre Weltkarte gibt einen Überblick darüber, wie die Gewinnung von Strom aus den erneuerbaren Energie Sonne und Wind global verteilt ist – und lässt Trends in Bezug auf Anlagendichte und installierter Leistung erkennen.

Demnach ist die Dichte der Photovoltaikanlagen in Europa besonders hoch, dafür handelt es sich dort meist um eher kleinere Anlagen mit einzeln betrachtet geringer Leistung. In China, Teilen der USA und Australien gibt es dagegen weniger, aber dafür deutlich größere Solaranlagen. Bei der Windkraft bestätigt die Weltkarte, dass die meisten Turbinen in Europa, Nordamerika und Ostasien stehen. Aber auch an der Westküste Indiens, in Südaustralien und in Südafrika zeigen sich Schwerpunkte.

Hilfe bei der Planung neuer Standorte

Die Wissenschaftler hoffen, dass ihre Karte und die dahinterstehende Datenbank dabei helfen, auch global einen Überblick zu behalten, wo und wie viel Sonnen- und Windenergie bereits genutzt wird. Zudem kann diese Information auch dazu beitragen, Planungen für die Installation weiterer Anlagen zu erleichtern – vor allem deshalb, weil gerade Windparks auch negative ökologische Folgen nach sich ziehen können.

„Dies repräsentiert einen echten Meilenstein in unserem Verständnis dafür, wo die globale Revolution grüner Energie bereits im Gange ist“, sagt Dunnets Kollege Felix Eigenbrod. „Die Karte ist auch für Wissenschaftler noch auf Jahre hinaus eine wertvolle Ressource, weil wir sie so angelegt haben, dass sie jederzeit mit aktuellen Informationen upgedatet werden kann. So kann sie die Veränderungen dieser sich rasch entwickelnden Industrie widerspiegeln.“ (Scientific Data, 2020; doi: 10.1038/s41597-020-0469-8)

Quelle: University of Southampton

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