Wenn am frühen Morgen die ersten Wintersportler die Skipisten geniessen, kehrt Anja Mödl bereits davon zurück. Auf etwa 2400 Metern Höhe, in der Region Meierhoftäli bei Davos, hat die Forscherin ihre Instrumente installiert – mitten im Schnee. Ihr Ziel ist es, das Verhalten des Sonnenlichts in alpiner Umgebung zu analysieren.
Sie baut Spektrometer und Sensoren auf, um das einfallende Licht sowie das von der Schneedecke reflektierte Licht zu messen. Damit will sie herausfinden, wie die Produktion von Solarstrom im Winter optimiert werden kann.
Licht folgt keiner einzelnen Bahn
Gegenüber dem Westschweizer Radio und Fernsehen RTS erklärt Mödl ihr Experiment: «Es gibt hier eine Spektralplatte. Das Sonnenlicht fällt darauf, ich messe dann das reflektierte Licht. Dank der Platte wird das Licht diffuser und homogener, was zuverlässige Messungen mit weniger Fehlern ermöglicht.»
Der Bericht von RTS mit deutschen Untertitel:
Die Messungen müssen unter strengen Bedingungen durchgeführt werden, so Mödl: «Bei klarem und sonnigem Himmel, aber auch bei bewölktem Himmel ohne sichtbare Sonne. Ideal ist aber ein vollkommen wolkenloser Himmel.» Dies gewährleiste, dass die Daten vergleichbar blieben, auch, da der Sonnenwinkel im Laufe des Tages variiert.
Im Gebirge folgt das Licht keiner einzelnen Bahn. Es wird von den umliegenden Flächen, insbesondere vom Schnee, reflektiert, gestreut und manchmal auch verstärkt. «Schnee wirft den grössten Teil der Strahlung zurück. Das Licht wird zudem von den Berghängen reflektiert, wodurch sowohl eine direkte als auch eine indirekte Strahlung entsteht, die den Boden erreicht», erklärt Anja Mödl weiter.
Weiter präzisiert sie, dass diese doppelte Menge, die insgesamt verfügbare Strahlungsmenge erhöht. Dieses Phänomen verwandelt Schnee also in einen natürlichen Lichtverstärker. Eines der wichtigsten Ergebnisse der Forschung betrifft den Einfluss des Geländes auf die Sonneneinstrahlung. Bereits wenige hundert Meter können unterschiedliche Ergebnisse aufzeigen.
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Diese lokalen Unterschiede sind für Solaranlagen wesentlich, da sie so an Effizienz gewinnen können, wenn die Topografie und Lichtreflexion zwischen den Hängen berücksichtigt werden.
Wechselwirkung erforschen
Die Forschungsarbeit im Schnee erfordert eine strikte Organisation. Die Messungen müssen immer zwischen 11 und 13 Uhr durchgeführt werden, um die Schwankungen durch den Sonnenstand zu begrenzen. Jede Durchführung erfordert Installation, Kalibrierung, Messung und anschliessend den Abbau der Konstruktion.
Darüber hinaus sammelt Mödl Daten unter verschiedenen Bedingungen: Neuschnee, Altschnee, das Vorhandensein oder Fehlen von Felsen – dies ermöglicht es, die Modelle noch zu erweitern und die Wechselwirkung zwischen Licht, Schnee und Gesteinsrelief besser zu verstehen.
