Das größte Hindernis für die weit verbreitete Nutzung von Solarenergie ist die einfache Frage des Hausbesitzers: Werde ich eine Rendite für meine Investition sehen? Als Reaktion darauf haben Großstädte in ganz Amerika Online-Solarkarten veröffentlicht, auf denen die Einwohner ihre Adresse eingeben und Schätzungen darüber erhalten können, wie viel Geld sie pro Jahr für ihre Stromrechnung sparen würden.
Die genaueste Solarkarte in den Vereinigten Staaten wird von Einwohnern von Cambridge, Massachusetts, verwendet. Laut den Entwicklern der Karte, dem MIT Sustainable Design Lab und der Designwerkstatt Modern Development Studio, kann ihr Solarkartentool Schätzungen zur Energieeinsparung liefern, die sich auf 4 bis 10 Prozent der tatsächlichen Messungen belaufen. „Wenn ich mir diese anderen Karten und alle getroffenen Annahmen anschaue, sagte ich:‚ Ich denke, wir können viel besser machen '“, sagt MIT-Associate-Professor Christoph Reinhart, der die zugrunde liegende Forschung leitete.
Das MIT erstellte eine topografische Karte der Stadt auf der Grundlage von fast einer Million Datenpunkten, die durch Überflüge mit LiDAR (Light Detection and Ranging) erfasst wurden. Dabei wird die Entfernung zu einem Objekt durch Abprallen eines Laserstrahls gemessen. Mit diesen Daten können die Forscher nicht nur Dachformen (flach, abgewinkelt) berücksichtigen, sondern auch das Ausmaß, in dem Bäume und Gebäude in der Nähe das Sonnenlicht blockieren oder reflektieren.
Und dann gibt es die Wetterdaten. Sonnenkollektoren erzeugen Energie nicht nur durch direktes Sonnenlicht, sondern auch durch diffuses Licht über den Himmel. Das MIT hat in historischen Wetterdaten nachgeforscht, um die Himmelverhältnisse (bewölkt, sonnig) über Cambridge für jede Stunde eines typischen Jahres zu ermitteln. Die Forscher plünderten auch die Wetterdaten für stündliche Temperaturänderungen. Höhere Temperaturen erhöhen den Widerstand von Stromkreisen und führen zu einer Verringerung der Spannungsabgabe. „Wissenschaftlich gesehen ist dies wahrscheinlich der größte Korrekturfaktor insgesamt“, sagt Reinhart. „Wir sehen, dass im Sommer, wenn wir glauben, dass sie am meisten erzeugen, die Solarzellen für viele Dächer weniger effizient sind.“
Das Produkt all dieser Daten ist eine Online-Karte von 17.000 Dächern, die Google Maps und seine Satellitenbilder verwendet. Auf jedem Dach überlagert das Solarwerkzeug ein Spektrum farbcodierter Punkte, die die Eignung für Sonnenenergie für jeweils 25 Quadratfuß angeben. Einwohner können detailliertere Daten erhalten, indem sie auf klicken oder ihre Adresse eingeben. Beispielsweise zeigt eine Adresse, dass 611 von 2.863 Quadratfuß Dachfläche für Sonnenkollektoren optimal sind. Die tatsächlichen Installationskosten mit Steuergutschriften von Bund und Ländern betragen 33.506 USD. Die jährlichen Einsparungen betragen 4.952 USD. Die Karte bietet auch vergleichende finanzielle Renditen für andere Anlagen wie Gold. Eine Umweltsicht zeigt, dass jährlich sieben Tonnen CO2 eingespart werden.
Die Karte befindet sich noch in der Prototypenphase, aber sobald sie zur Hauptsendezeit bereit ist, wird das MIT-Team mit anderen Städten zusammenarbeiten, um eigene Karten zu entwickeln. "Das Endziel", sagt Eduardo Berlin von Modern Development, "besteht darin, den Verbrauchern dabei zu helfen, jedes realisierbare Kilowatt zu erfassen."
