Kohle ist, wie wir alle wissen, der unangefochtene Schwergewichts-Champion der Umweltverschmutzung. Sie stößt pro Energieeinheit mehr Kohlendioxid aus als jeder andere Brennstoff, zusammen mit einem köstlichen Cocktail aus Schwefeldioxid-Aerosolen und Stickoxiden, plus dem charmanten Geschenk von mit giftigen Metallen durchsetzter Kohleasche. Die gesundheitlichen Vorteile des Ersatzes von Kohle durch sauberere Energie werden in der Regel als weitaus höher eingeschätzt als die Kosten für neue Anlagen. Doch eine neue Studie legt nahe, dass Kohles Einfluss über die menschliche Lunge hinausgeht – sie untergräbt aktiv ihre eigene Konkurrenz.

Forscher haben entdeckt, dass Aerosole – sowohl natürliche als auch menschengemachte – die Energie, die wir aus Solarmodulen gewinnen könnten, erheblich schmälern, und zwar in der Größenordnung von Hunderten von Terawattstunden pro Jahr. Und ein beträchtlicher Teil dieser Aerosole stammt aus der Verbrennung von Kohle. Die Studie unter der Leitung eines britischen Teams nutzte ein neues globales Verzeichnis von Solaranlagen, das bekannte Daten mit KI-analysierten Satellitenbildern und Crowdsourcing-Standortdaten kombinierte. Anschließend verwendeten sie Wetterdaten, um zu schätzen, was diese Anlagen produzieren würden, wenn Wolken und Aerosole das Sonnenlicht nicht wie eine Schar himmlischer Partymuffel streuen würden.

Die Zahlen sind beeindruckend: Im Jahr 2023 ging über ein Viertel der potenziellen Solarenergie verloren, wobei Wolken für mehr als 20 Prozent und Aerosole für weitere 6 Prozent verantwortlich waren. Das summiert sich auf über 500 Terawattstunden – das entspricht der gesamten Jahresproduktion von 84 Kohlekraftwerken mit einer Leistung von jeweils 1 Gigawatt. Aerosole allein sind ein Hauptschuldiger. In den fünf Jahren bis 2023 installierte die Welt genug Solarkapazität, um durchschnittlich 250 Terawattstunden zusätzlichen Strom pro Jahr zu erzeugen, verlor aber 75 Terawattstunden davon durch Aerosole. Ja, die Produktion stieg trotzdem, weil die Gesamtkapazität weiter wuchs, aber es ist, als würde man einen Marathon mit einem Amboss am Knöchel laufen.

Aerosole können auch die Wolkenbildung fördern und so weitere Verluste verursachen, aber die Forscher konzentrierten sich auf direkte Aerosoleffekte, da Wolkenbeiträge schwieriger zu messen sind. Einige Aerosole stammen aus natürlichen Quellen wie Wüstenstaub, aber die Welt hat noch nicht viel Solaranlagen in Wüsten gebaut – daher ist das ein geringerer Faktor, als man denken würde. Kohle hingegen ist ein Starspieler. Schwefeldioxid-Aerosole, hauptsächlich aus der Kohleverbrennung, machen fast die Hälfte der analysierten Aerosole aus. Kohlenstoffreiches Material, ebenfalls typischerweise aus fossilen Brennstoffen, macht weitere 18 Prozent aus.

Die Auswirkungen sind nicht gleichmäßig verteilt. In China reduzieren Aerosole die Solarproduktion um insgesamt 7,7 Prozent und gleichen zwischen einem Drittel und der Hälfte des jährlichen Solarzuwachses aus. Die räumliche Verteilung der Solarverluste in China, so die Forscher, spiegelt die der Kohlekraftwerkskapazität wider. Eine Analyse der Verschmutzungsdaten zeigt, dass 30 Prozent der aerosolbedingten Verluste dort auf Kohle zurückzuführen sind. In den USA befindet sich der Großteil der Solaranlagen im Süden und Westen, während Kohlekraftwerke im Osten und Nordosten konzentriert sind, sodass die jährlichen Verluste mit nur 3 Prozent weniger als die Hälfte der chinesischen betragen.

Die gute Nachricht: China bessert sich. Nach schweren Verschmutzungsproblemen baute das Land hocheffiziente Kohlekraftwerke und stillte einige der schlimmsten Übeltäter. Die Daten zeigen, dass dies der Solarenergie hilft, da die Aerosolauswirkungen in den letzten Jahren zurückgegangen sind. Dennoch ist es bemerkenswert, dass Kohle offenbar die einzige Energiequelle ist, die die Produktivität ihres Hauptkonkurrenten aktiv verringert. Dies sollte einen gewissen Anreiz bieten, Kohle schneller aufzugeben – zumindest wird ein Teil der verlorenen Kohleproduktion durch eine gesteigerte Solarproduktivität ausgeglichen. Denn nichts sagt „effizientes Energiesystem“ wie ein Brennstoff, der einen anderen sabotiert.

Die Studie erscheint in Nature Sustainability.