Biodiversität fördern : kein Problem mit einem Solarpark!

Was ist Biodiversität? Warum ist die biologische Vielfalt in Gefahr? Was lässt sich tun, um die Biodiversität insbesondere von Freiflächen zu erhalten beziehungsweise gar zu erhöhen? Wie trägt eine großflächige Solarstrom-Anlage (Photovoltaik-Anlage) zu mehr Biodiversität bei? Diese und andere Fragen rund um das Thema Biodiversität und Freiflächenanlage beantworten wir in diesem Beitrag.

Was ist Biodiversität?

Ist in den biologischen Wissenschaften und darüber hinaus von Biodiversität die Rede, dann ist die Fülle an unterschiedlichem Leben in einem bestimmten Lebensraum gemeint. Anders ausgedrückt, es geht um die biologische Vielfalt dort. Wobei diese Vielfalt in drei Bereichen bewertet wird:

• Genetische Vielfalt (Vielzahl und Vielfalt) innerhalb einer Art. Sie gilt als Voraussetzung dafür, dass Lebewesen einer Art sich dank ihrer Varianz an Genen, sogenannte Allele und deren Kombination, die für variierende Ausprägungen von arttypischen Merkmalen sorgen, sich an verändernde Umweltbedingungen anpassen und widerstandsfähig gegen Krankheiten bleiben.Artenvielfalt (Flora und Fauna) im Lebensraum (Artendiversität).Vielzahl und Vielfalt der ökologischen Systeme (Ökosysteme wie Wald, Moor, Aue, Wiese, Bach, See, Meer) im Lebensraum, darunter Biotope als kleinste Einheiten der Biosphäre und Biome (konkrete Großlebensräume).
• Im wichtigsten multilateralen Vertragswerk für den Schutz der Biodiversität auf der Erde, dem "Übereinkommen über die biologische Vielfalt" (sogenannte UN-Biodiversitätskonvention, auf Englisch: "Convention on Biological Diversity", kurz: CBD) wird der Fachbegriff Biodiversität so definiert:

"[...] bedeutet 'biologische Vielfalt' die Variabilität unter lebenden Organismen jeglicher Herkunft, darunter unter anderem Land-, Meeres- und sonstige aquatische Ökosysteme und die ökologischen Komplexe, zu denen sie gehören; dies umfasst die Vielfalt innerhalb der Arten und zwischen den Arten und die Vielfalt der Ökosysteme; …"

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‍‍Wie steht es um die Biodiversität weltweit und in Deutschland?

Biodiversität, so schreibt es das Umweltbundesamt (UBA), stelle eine der wichtigsten Grundlagen unseres Lebens dar. Doch der aktuelle Zustand der Biodiversität ist mehr als besorgniserregend: Von den geschätzt etwa acht Millionen Tier- und Pflanzenarten auf unserer Erde sind derzeit schon etwa eine Million vom Aussterben bedroht. Die Rote Liste der weltweit bedrohten Tiere und Pflanzen, die die Weltnaturschutzunion (IUCN) führt, listet ein Drittel aller untersuchten Arten als gefährdet. Wobei die Zahl der bislang noch nicht untersuchten Arten um ein Vielfaches größer ist als die der untersuchten Arten. Eine große Dunkelziffer ist hier also höchst wahrscheinlich. Greenpeace zufolge zeige die Rote Liste für Deutschland folgenden dramatischen Rückgang der Biodiversität an:

• 41 Prozent der einheimischen Tierarten seien demnach bedroht oder extrem selten, drei Prozent bereits "ausgestorben" oder "verschollen".
• Über 70 Prozent aller in Deutschland vorkommenden Amphibien- und Reptilienarten hätten inzwischen den Status "gefährdet" oder "extrem selten".
• 26,4 Prozent der rund 3.000 einheimischen Farn- und Blütenpflanzen seien "in ihrem Bestand gefährdet", 1,6 Prozent bereits "ausgestorben" oder "verschollen".
• Mehr als 70 Prozent der Lebensräume seien als "gefährdet" eingestuft.

Warum ist die Biodiversität in Gefahr?

Die Biodiversität unserer Umwelt ist dort am größten, wo die Natur noch am natürlichsten ist. Doch mit seinem unersättlichen Hunger nach Flächen verändert der Mensch die natürliche Biodiversität nachhaltig, meist zum Nachteil von Klima und Natur. Dabei konkurrieren drei Interessen um die noch freien Flächen Erde:

• Siedlungsinteresse (Flächen werden benötigt zum Bebauen mit Wohn-, Freizeit-, Bildungs-, Versorgungs- und Arbeitsstätten, mit Straßen und mehr)
• Landwirtschaftliches Versorgungsinteresse (Flächen werden zum Anbau von Lebens- und Futtermitteln sowie als Weidefläche benötigt)
• Energetisches Versorgungsinteresse (Flächen werden zur Erzeugung erneuerbarer Energie benötigt, darunter für Windparks und Solarparks, wobei der Begriff "Solarpark" meist große Freiflächenanlagen zur Solarstromerzeugung meint, wenngleich auch Großanlagen zur Solarwärmerzeugung (Solarthermie-Anlagen) an Bedeutung für dezentrale Wärmenetze gewinnen.)
  

Da die nur begrenzt zur Verfügung stehenden Flächen traditionell von den beiden erstgenannten Interessen schon Jahr für Jahr seit Menschengedenken gemindert werden, verschärft das im Vergleich dazu sehr junge Interesse an Flächen zur Erzeugung erneuerbarer Energien im Rahmen der Energiewende, die dringend nötig ist, um den menschengemachten Klimawandel zumindest zu bremsen, die bereits bestehende Flächenkonkurrenz noch. Allerdings beeinträchtigt die energetische Flächennutzung die Biodiversität nicht so nachteilig wie die Flächennutzung für Siedlungen und die herkömmliche, intensiv betriebene Landwirtschaft (dazu weiter unten mehr). Der Grund: Eine Freiflächenanlage versiegelt die Fläche nicht.

Mit jeder Fläche, die entweder bebaut beziehungsweise bepflastert wird oder die in herkömmlicher Weise intensiv landwirtschaftlich genutzt wird, geht Biodiversität verloren. Statt Artenvielfalt steht demzufolge Artensterben an.
Eine aktuelle Studie des Umweltprogramms der Vereinten Nationen (UNEP) und der Denkfabrik Chatham House unter dem Titel "Food System Impacts on Biodiversity Loss" bescheinigt der intensiv betriebenen Landwirtschaft, das sie vor allem anderen für Naturzerstörung und Artensterben verantwortlich ist. Diese Form der Landwirtschaft, die massiv Pestizide einsetze und Monokulturen anbaue, zerstöre Böden unwiederbringlich, so dass sie ertragsärmer würden. Infolgedessen müssten noch mehr natürliche Landflächen in Ackerflächen umgewidmet werden, was seinerseits weitere Verluste an Lebensräumen und zugehöriger Biodiversität nach sich ziehe.

Zugleich heize diese Art von landwirtschaftlicher Lebensmittelerzeugung im weitesten Sinne den Klimawandel systemisch sogar noch an. Derzeit stammten laut dem Bericht etwa 30 Prozent der menschengemachten Treibhausgasemissionen aus der Landwirtschaft. Und zur Fleischproduktion würden darüber hinaus jede Menge fossile Energie, Dünger und Wasser verbraucht.

Ohne Ernährungswende, so das Fazit der Autoren des UNEP-Berichts, werde sich der Verlust von Biodiversität beschleunigen. Bei weiterer Zerstörung der Ökosysteme sei letztendlich sogar die Ernährung der wachsenden Weltbevölkerung in Gefahr.

Wie fließt Biodiversität bei der Beurteilung einer Fläche ein?

Biodiversität ist das Maß, das Auskunft über die qualitative, quantitative und funktionelle Vielfalt des Lebens der zu bewertenden Fläche gibt. So wird die Biodiversität wichtiges Kriterium, um beispielsweise zu beurteilen, ob die fragliche Fläche im Sinne des Naturschutzes schutzwürdig oder gar schutzbedürftig ist.

Wie lässt sich Biodiversität auf einer Fläche messen?

Mit der Notwendigkeit, Flächen verantwortlich zu nutzen, steigt die Nachfrage nach der Messbarkeit von Biodiversität. Zählte man allein die Zahl der Bodenorganismen, die in einem Kubikmeter Boden lebten, käme man je nach Standort auf mehrere Billionen, angefangen bei Bakterien, über Pilze, Algen, Milben, Asseln, Springschwänze, Insektenlarven und Fadenwürmer bis hin zu Regenwürmern. Und das ist nur die Biodiversität unter der Erdoberfläche. Es gibt inzwischen zahlreiche Methoden, um die Biodiversität einer Freifläche zu messen. Diese sind wissenschaftlich fundiert und mitunter sehr komplex. Die oben schon erwähnten Roten Listen zur globalen und lokalen Bestandsaufnahme von Arten gehören ebenso dazu wie kurz- und langfristig angesetzte Monitorings, die mithilfe ausgewählter Indikatoren die Entwicklung der Biodiversität auf festgelegten Flächen regelmäßig beobachten und dokumentieren. Die erhobenen Daten fließen in aufwendige Berechnungen ein und ergeben schlussendlich qualitative Ergebnisse zur Biodiversität der untersuchten Flächen. Ein eindrucksvolles Beispiel rechnet der Science-Blogger Christian Reinboth, Umwelt Umweltwissenschaftler (M.Sc.), Diplom-Wirtschaftsinformatiker (FH), Statistik-Dozent und Forschungsmanager an der Hochschule Harz hier vor.

Wie beeinflusst eine große Solarstromanlage (Photovoltaik-Freiflächenanlage) die Biodiversität einer Freifläche?

Der Bundesverband Neue Energiewirtschaft (bne) e.V. gab Ende 2019 eine Studie "Solarparks – Gewinne für die Biodiversität" heraus, deren Autoren Der Projektpate sowie Peschel Ökologie & Umwelt sind. Für die Studie habe man Unterlagen zur Vegetation und Fauna von 75 Solarparks in Deutschland ausgewertet. Die für die Parks vorliegenden Studien und Untersuchungen, die aus neun Bundesländern, zumeist aus der Genehmigungsphase der Parks stammten, seien nach Angaben des bne allerdings sehr heterogen. Dennoch habe man von knapp 40 Prozent der betrachteten Solarparks Unterlagen zur Auswertung verwenden können. Für einige Parks hätten zudem intensive Untersuchungen vorgelegen, teilweise als Vergleich des Vorher- und Nachher-Zustands, so dass man aussagekräftige Schlussfolgerungen habe ziehen können.

• Daraus lasse sich einerseits ableiten, dass Solarparks grundsätzlich positiv auf die Biodiversität wirkten.
• Andererseits habe man ableiten können, welcher Aufbau, insbesondere den Reihenabstand der Photovoltaik-Module (Solarmodule) angehe, und wie die Reihenzwischenräume gepflegt werden sollten, um die Biodiversität der Freifläche darunter zu steigern.
• Die Studie werte aber nicht nur die Unterlagen danach aus, welche Pflanzen und Tiere dort lebten, sondern beschreibe auch einige Solarparks ausführlicher. Nicht zuletzt gebe sie Hinweise zu Inhalt, Aufbau und Umfang künftiger Monitoring-Untersuchungen (siehe oben). Ein Ziel solcher Monitorings könnte es dem bne zufolge sein, mittelfristig einheitliche Mindeststandards zum Aufbau von Solarparks zu entwickeln.

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Die wichtigsten Ergebnisse Studie seien diese:

• Die Errichtung von Solarparks auf Freiflächen sei grundsätzlich positiv zu bewerten, da sie neben dem Klimaschutzbeitrag, den sie mit dem Erzeugen erneuerbaren Solarstroms leisten, gleichzeitig die Fläche aufwerteten, weil sie dazu beitrügen, dass dort die natürliche Biodiversität erhalten bliebe.
• Und nicht nur das: Würden die Anlagen naturverträglich errichtet, könnten sie demnach die Artenvielfalt sogar positiv beeinflussen.
• Wichtiger Grund für die teilweise arten- und individuenreiche Besiedlung von Solarparks mit Arten aus unterschiedlichen Tiergruppen sei die dauerhaft extensive Nutzung oder Pflege des Grünlandes in den Zwischenräumen der Modulreihen der Photovoltaik-Freiflächenanlage. Das unterscheide diese Standorte deutlich von intensiv landwirtschaftlich genutzten Standorten und auch von Standorten zur Energiegewinnung aus Biomasse.
• Solarparks könnten die Artenvielfalt auf der Freifläche im Vergleich zur sie umgebenden Landschaft fördern. Dies konnte die Studie anhand der gesichteten Unterlagen für Tagfalter, Heuschrecken und Brutvögel belegen.
• Interessant für die Planer von Solarparks dürfte das Studienergebnis sein, dass teilweise ein deutlicher Unterschied zwischen Solarparks mit breiten und schmalen Reihenabständen bestehe. Breitere und daher besonnte Streifen (Breite mindestens 3 Meter) zwischen den Modulreihen erhöhten demnach die Arten- und Individuen-Dichten. Dies habe man für die Besiedlung mit Insekten, Reptilien und Brutvögeln belegen können. Besonders deutlich sei dieses Ergebnis für die Zauneidechse nachgewiesen worden.
• So könnten Solarparks mit hohen Artendichten zu Quellhabitaten werden, wenn Tiere davon auf die umliegenden Flächen abwanderten und sich dort ansiedelten.
• Beim Auswerten der Unterlagen sei man möglicherweise auch einem Trend auf die Spur gekommen, der den Unterschied zwischen kleinen und großflächigen Anlagen betreffe: Während kleinere Anlagen als sogenannte Trittsteinbiotope wirkten und damit sogenannte Habitatkorridore erhalten oder wiederherstellen könnten, wären große Anlagen in der Lage, vorausgesetzt, sie würden entsprechend gepflegt, ausreichend große Habitate auszubilden, die den Erhalt oder den Aufbau von Populationen, beispielsweise von Zauneidechsen oder Brutvögeln ermöglichten.
• Solarparks auf sogenannten Konversionsflächen könnten dazu beitragen, die Sukzession der Vegetation, die zu einem Verlust offener, besonnter Habitate führe, zu stoppen. Konversionsflächen sind in der Nutzung umgewidmete Flächen. Meist wird der Begriff für die Umwidmung ehemals militärischer Flächen für zivile Zwecke wie Photovoltaik-Freiflächenanlagen auszudrücken.

Wieso steigert eine Freiflächenanlage die Biodiversität einer Freifläche?

Diese Antwort auf diese Frage liefert Tim Peschel, einer der Autoren der bne-Studie (siehe oben): Auf den Freiflächen unter den Solaranlagen gebe es die in der herkömmlichen Landwirtschaft übliche Überdüngung nicht. Die Böden würden im Gegenteil sogar möglichst nährstoffarm gehalten (sogenannte Aushagerung, siehe auch weiter unten). Zugleich würde man mit der extensiven Pflege der Freiflächen Biotope schaffen und erhalten: Bei Solarparks werde quasi die vorindustrielle Landwirtschaft imitiert, was das Ansiedeln der seltenen Arten begünstige, sagte Tim Peschel dem PV-Magazin online.

Wieso senkt die erwähnte Aushagerung der Fläche unter der Freiflächenanlage deren Betriebskosten?

Der Begriff Aushagerung kommt aus der Bodenkunde: Er meint das gezielte Vermindern des Nährstoffgehaltes von Böden, indem beispielsweise eine wovon auch immer abgeerntete Fläche anschließend nicht mehr gedüngt wird. Absichtliches Aushagern diene der Renaturierung überdüngter Flächen. Beispielsweise werde eine Grünfläche wiederholt gemäht und das Schnittgut (sogenannter Grünschnitt) entfernt, bis der Nährstoffgehalt des Bodens die natürliche, ursprüngliche Höhe erreicht habe. Eine weitere Düngung (zum Beispiel mit Stickstoffdünger) unterbleibe. Diese Maßnahmen sorgten für die Rückkehr einer an den ursprünglichen Standort angepassten Artengesellschaft und damit der zugehörigen Biodiversität.

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Indem auf Dünger verzichtet wird, spart man bei der Bewirtschaftung der Freiflächen unter den Solaranlagen eine Kostenstelle in der Betriebskostenabrechnung. Sogar die gezielte Pflege der Fläche (Mähen, Grünschnitt entfernen) ließe sich ganz auf natürliche Weise erledigen, wenn man beispielsweise "Rasenmäher" auf vier Beinen wie Schafe dort weiden ließe.

Wie kann Agri-PV die Biodiversität auf Freiflächen erhöhen?

Mit extensiver Landwirtschaft lassen sich die Freiflächen unter den Solarparks ökologisch nutzen. Damit kombiniert man zwei ökologische Nutzen auf der Fläche: landwirtschaftlichen und energetischen. Wobei die Solarmodule, entsprechend aufgestellt, gen Sonne ausgerichtet und erhöht, sogar ertragssteigernd und damit wertschöpfend auf die landwirtschaftliche Nutzfläche darunter wirken können. Sie schützen die Böden beispielsweise vor Verdunstung und die Pflanzen vor Hagel und Frost. Mehr dazu können Sie in unserem Beitrag "Agri-Photovoltaik (Agri-PV, APV) – das müssen Sie wissen!" lesen.