Die Energiewende in Deutschland erfordert bedeutende infrastrukturelle Veränderungen, insbesondere den Ausbau von Hochspannungs-Gleichstromleitungen (HGÜ). Eine der größten Herausforderungen besteht darin, diese Leitungen so zu verlegen, dass die landwirtschaftliche Nutzung der Flächen nicht beeinträchtigt wird. Ein Forschungsprojekt der Universität Hohenheim und des Übertragungsnetzbetreibers TransnetBW hat nun ergeben, dass die unterirdische Verlegung von Gleichstromkabeln keinen negativen Einfluss auf Erträge und Qualität landwirtschaftlicher Kulturen hat, sofern die Bauarbeiten fachgerecht durchgeführt werden.
Im Rahmen des Projekts SuedLink, das eine 700 Kilometer lange Gleichstromverbindung zwischen Norddeutschland und Bayern sowie Baden-Württemberg umfasst, wurden die Effekte von 525-Kilovolt-Gleichstrom-Erdkabeln untersucht. Ziel ist es, den Windstrom aus Norddeutschland effizient zu transportieren, ohne die landwirtschaftliche Nutzung der betroffenen Flächen zu beeinträchtigen. Die Flächen bleiben im Eigentum der Landwirte, was die Notwendigkeit unterstreicht, dass die landwirtschaftliche Bewirtschaftung nach dem Bau der Kabel weiterhin möglich ist.
Das Forschungsprojekt CHARGE analysiert die Auswirkungen der Erdkabel auf die Bodenverhältnisse sowie auf die Erträge der angebauten Feldfrüchte. Über vier Jahre hinweg wurden in verschiedenen Regionen Baden-Württembergs und Bayerns Experimente auf vier repräsentativen Versuchsfeldern durchgeführt. Die Wissenschaftler beobachteten dabei den Einfluss der unterirdischen Stromkabel auf Temperatur und Feuchtigkeit des Bodens sowie auf das Wachstum und die Erträge der Kulturen.
Die Versuchsflächen sind so gewählt, dass sie unterschiedliche Bodentypen repräsentieren. Die Landwirte bewirtschafteten die Felder während der gesamten Projektlaufzeit mit einer Vielzahl von Kulturpflanzen, darunter Getreidearten wie Weizen und Gerste sowie Raps und Mais. Die Forscher installierten Sensoren, die kontinuierlich die Bodentemperatur und -feuchtigkeit in Tiefen von bis zu 1,25 Metern erfassten.
Die Ergebnisse der ersten vier Jahre zeigen, dass weder der Bau noch der Betrieb der Erdkabel zu Ertragseinbußen führten. Unter bestimmten Bedingungen konnten sogar Vorteile für das Pflanzenwachstum beobachtet werden, insbesondere an Standorten mit flachgründigen oder steinigen Böden.
Die Bauarbeiten selbst haben jedoch Auswirkungen auf die Umwelt. Der Einsatz schwerer Maschinen kann zur Verdichtung des Bodens führen, was die natürliche Struktur stört. Um diese negativen Effekte zu minimieren, legten die Forscher Wert auf eine fachgerechte Bauweise, bei der die natürlichen Bodenschichten getrennt und nach den Arbeiten wieder korrekt zurückgeführt wurden. So wird sichergestellt, dass die Pflanzen später ihre Wurzeln ungehindert ausbreiten können.
Zusätzlich zur mechanischen Beeinflussung des Bodens gibt es auch thermische Effekte, da die Erdkabel Wärme an den umliegenden Boden abgeben. Die Wissenschaftler untersuchen, inwieweit diese Wärmeabgabe die Bodenverhältnisse und das Pflanzenwachstum beeinflusst. Erste Messungen zeigen, dass die Temperatur in unmittelbarer Nähe zu den Kabeln um bis zu 16 Grad Celsius ansteigen kann, während sich die Temperaturerhöhung in einem Abstand von vier Metern nicht mehr nachweisen lässt.
Die Erkenntnisse der Studie sind von großer Bedeutung für die zukünftige Gestaltung der Energiewende. Sie zeigen, dass landwirtschaftlich genutzte Flächen auch mit unterirdischen Stromkabeln produktiv bleiben können und dass unter bestimmten Bedingungen sogar Ertragssteigerungen möglich sind. Die gesammelten Daten sollen dazu verwendet werden, Pflanzenwachstumsmodelle zu entwickeln, die die Ergebnisse auch auf andere Standorte übertragen können.
Insgesamt zeigt das Projekt CHARGE, dass es möglich ist, die Energiewende voranzutreiben, ohne die landwirtschaftliche Produktion zu gefährden. Die Forschungsergebnisse könnten wichtige Impulse für eine nachhaltige Nutzung landwirtschaftlicher Flächen liefern und dabei helfen, die Klimaauswirkungen auf Böden und Pflanzen besser zu verstehen.
