Die Kombination von Landwirtschaft und Solarenergieerzeugung auf denselben Flächen, bekannt als Agri-Photovoltaik, bietet vielversprechende Ansätze zur Förderung einer nachhaltigen Energiezukunft. Um jedoch sicherzustellen, dass diese Praxis langfristig erfolgreich ist, ist eine sorgfältige Betrachtung der Auswirkungen auf den Boden unerlässlich. Eine neue Studie des Leibniz-Zentrums für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) beleuchtet, wie sich die Bauarbeiten an Agri-Photovoltaik-Anlagen auf die Bodenstruktur auswirken können und welche Maßnahmen zur Vermeidung von Bodenschäden erforderlich sind.
Die Forscher führten ihre Untersuchung auf einem neu errichteten Agri-Photovoltaik-Projekt in Müncheberg, Brandenburg, durch. Nach Abschluss der Bauarbeiten im Herbst 2024 wurden Bodenproben entnommen, um die Verdichtung des sandigen Bodens zu analysieren. Die Ergebnisse waren alarmierend: An den Stellen, wo schwere Baumaschinen eingesetzt wurden, lag die Bodendichte zwischen 1,67 und 1,69 Gramm pro Kubikzentimeter, mit Spitzenwerten von bis zu 1,99 Gramm pro Kubikzentimeter. Zum Vergleich wiesen unverdichtete Flächen Dichten von lediglich 1,14 bis 1,34 Gramm pro Kubikzentimeter auf. Diese Verdichtung kann das Wurzelwachstum der Pflanzen erheblich beeinträchtigen, da die Bodenbearbeitung in der Regel nicht in der Lage ist, sich von solchen Druckeinwirkungen zu erholen.
Ein besonderes Augenmerk galt den sandigen Böden, die in dieser Studie untersucht wurden. Ihre Struktur ist schwach, sie enthalten nur geringe Mengen an Kohlenstoff und regenerieren sich nach einer Verdichtung nur sehr langsam. Dies ist besonders besorgniserregend, da die Bauarbeiten während feuchter Bedingungen stattfanden, was die Verdichtung weiter begünstigte. Innerhalb von drei Wochen vor Baubeginn fielen 32 Millimeter Regen, während der Bauzeit kamen weitere 83 Millimeter hinzu. Die intensive Nutzung schwerer Maschinen während der Installation führte nicht nur zu Verdichtungen direkt an den Stützen der Solarpanels, sondern auch auf den landwirtschaftlichen Flächen zwischen den Panelreihen.
Die negativen Folgen einer solchen Verdichtung sind vielfältig. Sie beeinträchtigt das Wurzelwachstum, verlangsamt die Wasseraufnahme und kann letztlich zu einem Rückgang der Ernteerträge führen. Frühere Studien haben gezeigt, dass eine Verdichtung in ähnlichem Ausmaß zu Ertragsverlusten von 22 bis 43 Prozent bei Winterroggen führen kann. Um diesen Problemen entgegenzuwirken, empfehlen die Forscher, dass zukünftige Agri-Photovoltaik-Projekte eine fachkundige Bodenschutzbegleitung während der Bauarbeiten erhalten. Diese Begleitung sollte sicherstellen, dass geeignete Schutzmaßnahmen ergriffen werden, wie beispielsweise das Fahren nur auf festgelegten Wegen, der Einsatz von Bodenschutzplatten und die Vermeidung von Bauarbeiten bei ungünstigen Bodenverhältnissen.
In der aktuellen Studie wurden solche Maßnahmen nicht umgesetzt, was auf die hohen Kosten von Bodenschutzplatten und Zeitdruck aufgrund von Fördermittelvorgaben zurückzuführen ist. Nach Abschluss der Installation wurden dennoch Maßnahmen zur Bodenlockerung ergriffen, darunter der Anbau von Luzerne über einen Zeitraum von zwei bis drei Jahren, was zur Verbesserung der Bodenqualität beitragen soll.
Die Ergebnisse dieser Forschung sind besonders relevant, da Agri-Photovoltaik-Anlagen in Europa zunehmend an Bedeutung gewinnen. Sie können zur Energiewende beitragen und gleichzeitig landwirtschaftliche Flächen für die Nahrungsmittelproduktion erhalten. Ohne geeignete Schutzmaßnahmen besteht jedoch die Gefahr, dass die Bodenfruchtbarkeit langfristig leidet. Zukünftige Forschungen sollten klären, ob die Ergebnisse auch auf andere Bodentypen und Anlagentypen übertragbar sind. Zudem ist eine langfristige Überwachung der Bodenregeneration nach der Installation unerlässlich.
Die finanziellen Aufwendungen für bodenschonende Baumaßnahmen sind schwer abzuschätzen, könnten jedoch mehrere tausend Euro pro Hektar für spezielle Maschinen und Bodenschutzplatten betragen. Diese Kosten müssten von den Projektbetreibern getragen werden. Alternativ könnte eine separate Nutzung der Flächen für Landwirtschaft und Energieproduktion die Bodenverdichtung vermeiden, würde jedoch einen höheren Flächenverbrauch zur Folge haben. Der Einsatz leichterer Maschinen oder landwirtschaftlicher Roboter nach der Installation könnte ebenfalls eine Lösung zur Schonung des Bodens darstellen.
Zusammenfassend zeigt die Studie des ZALF, dass die Einführung von Bodenschutzmaßnahmen entscheidend für die Nachhaltigkeit von Agri-Photovoltaik-Anlagen ist. Es ist erforderlich, dass zukünftige Projekte diese Aspekte in
