Förderung der Biodiversität von Freiflächen-Photovoltaikanlagen auf zuvor landwirtschaftlich genutzten Flächen in Deutschland

Abstract

CO2-Neutralität, in Hinblick auf Energie, ist ein vielfach verwendeter und wichtiger Begriff in der öffentlichen Diskussion. Photovoltaikanlagen können diese CO2-neutrale Energie liefern. Seltener wird sich mit der Naturverträglichkeit von Freiflächen-Photovoltaikanlagen auseinandergesetzt. Es findet ein globaler Biodiversitätsverlust statt, welcher durch erneuerbare Energien und die Umwandlung von Flächen gemindert werden kann. In Deutschland wird etwas mehr als die Hälfte der Fläche landwirtschaftlich genutzt. Auf 74% dieser landwirtschaftlichen Flächen werden Energiepflanzen und Futtermittel angebaut. Ehemalige Grünlandflächen wurden im Laufe der Jahre für den Anbau von Energiepflanzen umgebrochen und somit in ihrer Biotopwertigkeit gemindert. Durch den Bau von Freiflächen-Photovoltaikanlagen auf eben diesen Flächen können extensive Grünlandstandorte wiederhergestellt werden. Sie sind gute Kohlenstoffsenken und beherbergen eine hohe Artenvielfalt. Durch die Umwandlung von landwirtschaftlich genutzten Flächen in extensives Grünland, kann der Boden seine Filter-, Puffer- und Speicherfunktionen wiedererlangen und wird nicht weiter mit Pflanzenschutz- und Düngemitteln belastet. Weitere Folgen dessen sind, dass auch das Grundwasser nicht belastet wird und verschiedene Tierarten in der auftretenden Vegetation einen passenden Lebensraum finden. Tiere, wie Insekten, Reptilien, Amphibien und Vögel nutzen Freiflächen-Photovoltaikanlagen unter anderem als Nahrungs- und Bruthabitat. Durch die vielen voll-, halbbeschatteten und besonnten Bereiche, gelangen auch Tiere und Pflanzen auf die Fläche, welche nicht typisch für extensive Grünlandflächen sind. Unter diesen sind einige Arten, die als gefährdet eingestuft werden. Um diese extensiven Grünlandflächen zu erhalten, müssen verschiedene Aspekte während des Lebenszyklus der Freiflächen-Photovoltaikanlage beachtet werden. Die durchzuführenden Maßnahmen für zukünftig zu bauende Freiflächen-Photovoltaikanlagen werden im Ergebniskapitel mithilfe einer Literaturrecherche ermittelt und mit Informationen aus Expert:innen-Gesprächen und von der Enerparc AG ergänzt. Die Standortwahl spielt eine wichtige Rolle, da nicht jeder Standort für eine Freiflächen-Photovoltaikanlage geeignet ist. Während der Planung muss überlegt werden, welche Arten zu fördern sind und voraussichtlich auf die Anlage kommen können. Der Reihenabstand spielt dabei eine entscheidende Rolle. Während der Errichtung, ist auf den Bodenschutz zu achten, um die Funktionen des Bodens nicht zu beeinträchtigen. Bodeneingriffe und -bearbeitungen sollten so gering wie möglich sein und störungsarme Fahrzeuge eingesetzt werden. Auch auf die Brut- und Wanderzeiten von Tieren muss Rücksicht genommen werden. Bisherige Habitatstrukturen sollten genutzt und neue angelegt werden. Mögliche Strukturen sind Totholzhaufen, Steinschüttungen und Blühstreifen. Während des Betriebs ist ein extensives Pflegemanagement durchzuführen, was zu einer Aushagerung der Fläche führt. Hierfür sind eine Mahd und/oder eine Schafbeweidung möglich. Die Durchführung und Häufigkeit ist dabei ebenfalls abhängig von den Standortbedingungen. Um die auftretende Biodiversität zu bewerten, müssen während des Betriebs Monitorings durchgeführt werden. Diese fassen die Entwicklung der Artenvielfalt auf der Fläche zusammen und schätzen ein, ob und inwieweit die Pflegemaßnahmen und Strukturen zu einer Förderung der Biodiversität beitragen. Die Durchführung des Monitorings ist abhängig von der jeweiligen Tierart. Der Rückbau der Anlage muss, wie die Errichtung, naturschonend durchgeführt werden. Mithilfe der Steigerung der Biodiversität auf den Freiflächen-Photovoltaikanlagen, kann die Akzeptanz dieser Form der Energieerzeugung gesteigert werden. Die Bürger:innen in den Kommunen müssen mehr in die Projekte eingebunden werden. Wandertage oder Exkursionen für Schüler:innen und Student:innen oder Führungen für die breite Öffentlichkeit können das Image dieser Anlagen steigern. Ein Kostenvergleich und weitere technische Möglichkeiten, werden am Ende der Bachelorarbeit betrachtet. Die generelle Akzeptanz in der Bevölkerung kann durch die Förderung der Biodiversität von Freiflächen-Photovoltaikanlagen entstehen und somit die Energiewende vorangetrieben und der Artenverlust gemindert werden.

Carbon neutrality, with reference to energy, is an important term and often used in the public debate. Photovoltaic systems can provide this kind of energy. The discussion about the nature-compatibility of this kind of energy is less common. By using this kind of renewable energy and alteration of the area, the global loss of biodiversity can be lessened. More than half of Germanys area is used for agriculture. 74% of these agriculture areas are used for cultivation of energy crops and fodder. Former grassland areas were changed into agriculture areas for the cultivation of energy crops. In consequence of that change of usage the habitats value decreased. By constructing a photovoltaic system, grassland can be restored. Grassland areas are carbon sinks and have a high biodiversity. Due to the change of agriculture land into grassland, the soil can regain its function as a filter, a buffer and reservoir. In addition, fertilizer and pesticides will no longer harm the soil. The groundwater will no longer be polluted, and various animals find a habitat in consequence of the vegetation. Grassland is used as a feeding and breeding habitat by animals, like insects, reptiles, amphibians and birds. Even animals, which are not common in grassland areas, use the solar park as a habitat, due to the fully shaded, half shaded and sunny areas. Even though they are not common, a few can be listed as endangered. For archiving grassland areas, various aspects of the entire life cycle of the photovoltaic system must be taken account of. The measures, which must be performed, for soon to be built solar parks, have been determined by literature research. Additional information is added with the help of expert discussions and the expertise of Enerparc AG. The choice of location is particularly important, because not every location is suitable for a photovoltaic system. While planning the solar park, species, which might use the area as a habitat and can be increased, must be considered. In that matter, row spacing plays an important role. During construction, the soil must not be harmed. For instance, vehicles must be light in weight. Breeding times and migrations seasons must be considered. Already existing habitat structures should be used, and new ones be added. Habitat structures might be deadwood piles, ripraps or wildflower strips. During operation, the area must be managed extensively, which can lead to a nutrient removal. This is done by mowing or sheep grazing. The implementation and frequency also depend on the conditions regarding the location. Monitorings must be implemented to evaluate the biodiversity. These monitorings outline the development and estimate how and if the maintenance measures and habitat structures have a positive impact on the biodiversity. The monitorings implementation depends on the observed animal species. During deconstruction, the nature must be protected, too. Social acceptance can be enhanced due to an increasement of biodiversity of photovoltaic parks. Citizens should be included more in the entire construction process and during operation. Filed trips, excursions and tours for students and the public can increase the image of photovoltaic systems. A comparison of costs and other technical possibilities are looked at, at the end of this bachelor thesis. An acceptance in general can be achieved by increasing the biodiversity of photovoltaic systems. In consequence the energy transition can be expedited and the loss of biodiversity decreased.