Om de klimaatverandering binnen de perken proberen te houden werkt de zonne-energiesector hard aan duurzame oplossingen. Maar hoe zit het met de invloed van klimaatverandering op die zonnepanelen? Tegen welke weersomstandigheden moet het zonnepaneel van de toekomst bestand zijn?

“We weten al sinds de jaren ’90 dat wij als mens de oorzaak zijn van de klimaatverandering die in feite begint bij de opwarming van de aarde”, zegt Peter Siegmund, Expert Klimaat bij het Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut (KNMI). “De winst van de afgelopen jaren is dat we dat nu kunnen ondersteunen met hele concrete en accurate waarnemingen. Door de toenemende kennis hebben we aan het draagvlak kunnen werken. Het concept van de klimaatverandering begint te landen.

“Weerfenomenen op regionale schaal of met extreme omstandigheden zijn ook steeds beter in modellen te gieten. Het weer is meer in detail uit te rekenen, waardoor de toekomst ook weer beter te voorspellen is.” Siegmund legt hier wel extra de nadruk op de aard van de wetenschap, de meteorologische modellen zijn toekomstschetsen met een bepaalde mate van waarschijnlijkheid.

“De meetwereld richt zich intensiever op het klimaat, maar je houdt altijd een slag om de arm. Wat we al wel zien, is dat we met meer hagel, wind en hogere temperaturen te maken krijgen.” Tegelijkertijd wijst Siegmund erop dat het niet alleen kommer en kwel wordt voor de Nederlandse zonnepanelen. “We moeten niet vergeten dat we de laatste jaren ook meer zonuren hebben.”

Extreme neerslag
Wanneer er weer eens een fikse bui over Nederland trekt hoor je regelmatig; “Hoezo opwarming van de aarde? Ik merk er niks van.” Maar eigenlijk is dat een vrij onnozele opmerking. “Kwestie van eenvoudige natuurkunde”, vertelt Siegmund. “Meer warmte zorgt voor meer waterverdamping en meer waterverdamping leidt tot meer neerslag.

“De toename in waterdamp is 7 procent per graad Celsius en dat zorgt ook weer voor een stijging van 7 procent in de hoeveelheid neerslag die per uur valt. In de periode 2016-2035 voorzien we dat neerslag met 5 procent toeneemt op de natste dagen, ten opzichte van de periode 1986-2005. Net als de intensiteit, de snelheid waarmee een bui uitregent.” Extreme neerslag wordt dus extremer én komt vaker voor. “Meer vocht in de lucht zorgt voor meer extreem weer. De zeldzaamheid van extreem nat weer zien we echt afnemen.”

Hagelbuien
Neem bijvoorbeeld een hagelbui, wat voor zonneparken verwoestende effecten kan hebben. Het bekendste voorbeeld is de hagelbui die in mei 2019 over Texas heen trok. Van de 685.000 zonnepanelen waren er meer dan 400.000 beschadigd of kapot en de schade werd geschat op 70 miljoen dollar.

Onderzoek naar hagel wordt steeds relevanter nu er in Nederland steeds meer zonneparken worden gebouwd. Siegmund: “De frequentie van hagelbuien neemt toe, maar het KNMI heeft geen meetreeksen van de frequentie en grootte van hagel, daarvoor smelt het te snel. Maar we hebben het vermoeden dat het toeneemt. Als de temperatuur stijgt, neemt ook de stijgsnelheid van lucht toe. De neerslag blijft daardoor langer in de lucht onder het vriespunt voordat het op aarde valt en dat kan bij hagel tot grotere korrels leiden.

Sommige hagelbuien zijn dan weer zo extreem dat ze wel te meten zijn en daarvan ziet het KNMI de frequentie ook toenemen. “Een hagelbui met grotere stenen – denk aan een doorsnee van 50 millimeter of meer – komt in Zuidoost Nederland eens in de vijftien jaar voor. Dat is het gebied met de hoogste frequentie in Nederland. Wanneer de gemiddelde temperatuur aan het eind van deze eeuw met twee graden gestegen is, dan is de frequentie toegenomen naar een extreme hagelbui iedere tien tot twaalf jaar.”

Stormen
Een storm kan eveneens slecht zijn voor zonnepanelen. Hogere windsnelheden en sterkere windvlagen kunnen stevigere fundering voor zonnepanelen noodzakelijk maken in de toekomst. “Stormen ontstaan door temperatuurverschillen”, zo legt Siegmund de relatie met klimaatverandering uit. “Bij lage temperaturen neemt de luchtdruk sterker af met de hoogte dan bij hoge temperaturen. Tussen gebieden van lage en hoge temperatuur ontstaat zo een drukverschil. Hoe groter het drukverschil, hoe sterker de wind. Bij een te sterke toename wordt de atmosfeer instabiel en ontstaat er een storm.”

Toch valt de koppeling van een stijgende Europese temperatuur met meer en heftigere stormen niet zomaar te maken. “Het vertrouwen in de modellen is wat betreft toekomstige stormen vrij klein, omdat ze op dit punt nogal uiteen lopen. Aan de ene kant zijn de banen van stormen boven de Atlantische Oceaan ongeveer 200 km naar het noorden verschoven in de afgelopen zestig jaar, waardoor de sterkte en de frequentie van stormen op de Europese breedte is afgenomen. Tegelijkertijd is de golfstroom verzwakt waardoor het noordelijke deel van de Atlantische Oceaan relatief weinig opwarmt en het temperatuurverschil met de Europese breedte hier toeneemt. Sommige modellen voorspellen daarom juist weer meer en sterkere stormen in met name West-Europa.”

Behalve dat er meer onderzoek nodig is naar de ontwikkeling van stormen, ziet Siegmund nog twee weerfenomenen die in toenemende mate invloed kunnen gaan hebben op Nederlandse zonnepanelen. “Zandstormen en hittegolven. Beide ontstaan door droge periodes die in Nederland waarschijnlijker worden. Het KNMI besteedt er ook steeds meer aandacht aan. Een zandstorm werpt zand op de panelen en kan de opbrengst verkleinen, terwijl een langdurige hittegolf ook weer invloed kan hebben op de prestaties van zonnepanelen.”

Dit artikel is het eerste deel van een drieluik over de invloed van klimaatverandering op zonnepanelen. Het tweede deel zal gaan over het effect van klimaatverandering op de verzekering van zonneparken en het derde deel zal gaan over hoe fabrikanten hun panelen voorbereiden op extremer weer.