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Biodiversitäts-PV: Wird das Flächendilemma aufgelöst?

Biodiversitäts-PV: Wird das Flächendilemma aufgelöst?

Noch vor der parlamentarischen Sommerpause wollte das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz im Rahmen des “Solarpakets I” sogenannte Biodiversitäts-PV ermöglichen. Der Ansatz bietet einen vielversprechenden Doppelnutzen: Er erweitert die Flächenkulisse für Solarparks und fördert die Biodiversität.

Abgezielt wird auf vier Prozent der landwirtschaftlichen Flächen, die Landwirt*innen ab 2024 verpflichtend aus der aktiven Bewirtschaftung nehmen müssen, um ihre EU-Flächenprämie weiterhin zu erhalten. Hinzu kommen weitere Flächen im Rahmen der Öko-Regelungen. Wenn die Bundesregierung den Vorschlag realisiert, wird ein beträchtliches Flächenpotenzial entstehen. Laut WWF benötigen wir für 100 Prozent erneuerbare Energien zwei Prozent der gesamten Landesfläche für Wind- und Solarparks. Da etwa die Hälfte aller Flächen in Deutschland landwirtschaftlich sind, entsprechen alleine die aus der Nutzung genommenen Flächen dem Gesamtflächenbedarf der Energiewende.

Auf den für die Bewirtschaftung gesperrten Flächen neue Einnahmemöglichkeiten zu schaffen, kommt zudem landwirtschaftlichen Betrieben wirtschaftlich entgegen. Denn die EU-Verpflichtung zu Brachzeiten schränkt landwirtschaftliche Erträgsmöglichkeiten kurzfristig ein, auch wenn sie einer langfristig ertragssichernden Bodenregenerierung dienen.

Was genau wird unter Biodiversitäts-PV verstanden?

Gemeint sind Solarparks, auf denen parallel Solarstrom erzeugt und extensive Landwirtschaft betrieben wird. Biodiversitäts-PV ist eine umfassende Form von Agri-PV. Gegenüber hoch aufgeständerter Agri-PV ist die Konstruktion der biodiversitätsfördernden Solarparks deutlich einfacher. Das BMWK plant eine einheitliche Definition für Biodiversitäts-PV, die über das EEG gefördert werden soll. Laut den Plänen des Ministeriums sollen für Biodiversitäts-PV-Anlagen keine Ausgleichsflächen gefordert werden.

Wie Biodiversitäts-PV konkret umgesetzt werden kann, hat der Bundesverband Neue Energiewirtschaft in Form eines Rechtsgutachtens ausdefiniert. Das Gutachten umfasst Gesetzesvorschläge, wie Biodiversitäts-Photovoltaik im EEG und Agrarrecht verankert werden könnte. Ihm zufolge müssten bei Biodiversitäts-PV die Reihenabstände auf mindestens 3,5 bis 4 m erweitert werden, was für eine homogene Wasserverteilung wichtig ist. Mit extensiver Bewirtschaftung ist eine saisonale Beweidung oder maschinelle Bewirtschaftung gemeint, die mit schonender Technik durchgeführt werden soll (z. B. Doppelmesser-Mähtechnik, kein Mulchen). Je nach Bewirtschaftungskonzept müsste das Mähgut abgefahren werden. Dem Rechtsgutachten folgend, müssten auf der Fläche mindestens vier regionale Kennarten nachweisbar sein oder die Anforderungen an nicht-produktive Flächen müssten eingehalten werden.

Offenbar hat es die Biodiversitäts-PV jedoch nicht in das Solarpaket I geschafft, da es in dem Referentenentwurf “eines Gesetzes zur Steigerung des Ausbaus photovoltaischer Energieerzeugung” nicht enthalten ist. Ob hier nachgebessert wird, oder ob Biodiversitäts-PV in dem geplanten Solarpakat II einen Platz finden wird, muss abgewartet werden.

Sinnvoll wäre dies, denn Artenschutz ist von hoher Bedeutung: Die Biodiversität steckt ebenso wie das Klima in einer massiven Krise, die beide auf ernsthafte Lösungen warten. Vom Aussterben bedroht sind über 10 Prozent der in Europa beheimateten Arten.

Schützt Biodiversitäts-PV wirklich die Artenvielfalt?

Falls Biodiversitäts-PV von der Bundesregierung doch noch beschlossen wird, würde intensiv genutztes Acker- und Grünland in extensiv genutztes Dauergrünland umgewandelt werden. Auf Grünland kommen laut dem Bundesamt für Naturschutz 40 % aller in Deutschland gefährdeten Farn- und Blütenpflanzen vor. Scheitert das BMWK jedoch mit seinem Vorschlag, dann werden alle der genannten Flächen zu Brachland.

Die für die Biodiversität entscheidende Frage lautet deshalb, ob Brachland oder extensiv bewirtschaftetes Dauergrünland besser für die Artenvielfalt ist. Diese Frage lässt sich nicht pauschal beantworten. Denn es kommt dabei darauf an, was vorher auf der Fläche geschah und was für Flächen in der Umgebung sind. Wenn mit der Fläche z.B. Korridore zwischen Habitaten entstehen, dann wäre eine dauerhafte Bewirtschaftung als extensives Grünland zu bevorzugen.

Der wesentliche Faktor im Vergleich ist jedoch die Zeit. Eine einjährige Nutzungspause als Brachland reicht bereits aus, um den Regeln der EU zu entsprechen. Üblich sind beim Brachland Nutzungspausen von weniger als fünf Jahren. Mit Biodiversitäts-PV würden Nutzungspausen von über 20 Jahren entstehen.

Vereinfacht lässt sich sagen, dass extensives Dauergrünland die Artenvielfalt besser schützt als kurze Brachzeiten. Langjährige Brachen und Dauergrünland hingegen sind beide ökologisch wertvoll – für unterschiedliche Arten. Langjährige Nutzungspausen und Dauergründland sind wichtig für den Boden- und Gewässerschutz.

Wie biodivers sind normale Solarparks?

Solarparks sind auch ohne Biodiversitäts-PV in den meisten Fällen ein Gewinn für die Biodiversität: Sie können für selten gewordene Flora und Fauna in der Agrarlandschaft hilfreiche „Trittsteine” bieten. Dies zeigen sowohl Untersuchungen des Bundesverbandes Neue Energie als auch die begleitenden Untersuchungen der TH Bingen, aus dem die Praxishinweise für naturverträgliche und biodiversitätsfördernde Solarparks abgeleitet wurden. Ausschlaggebend dafür, wie sehr die Biodiversität gesteigert werden kann, ist immer die vorherige Nutzung der Fläche. Insbesondere gegenüber einem vormals intensiv bewirtschafteten Acker bietet ein normaler Solarpark für deutlich mehr Arten einen Lebensraum.

Als Risiken für die Biodiversität durch Solar-Freiflächenanlagen gibt das Bundesamt für Naturschutz u.A. folgende Auswirkungen zu bedenken:

  • Beeinträchtigung und Veränderung des natürlichen Bodenprofils
  • Verdichtung von Bodenbereichen durch das Befahren und die Lagerung von Baustoffen
  • Beeinträchtigung, Veränderung und Zerstörung von Lebensräumen vorhandener Arten der Flora und Fauna sowie eine Zerschneidung von Wanderkorridoren
  • Veränderung des Wasserregimes und Bodenwasserhaushalts durch die Modulüberbauung

Die Autor*innen der FH Bingen fordern zusätzliche Maßnahmen für die Biodiversität, die über die Effekte normaler Solarparks hinausgehen. Sie unterscheiden zwischen den obligatorischen naturschutzrechtlichen Verpflichtungen, wie z.B. Eingriffsregelung und Ausgleichsbedarf, sowie Artenschutzvorgaben und darüber hinausgehende freiwillige Maßnahmen. Erst bei zusätzlichen Maßnahmen entstünde der Argumentation folgend ein Mehrwert für die Natur.

Wie können Solarparks noch Beiträge zur Biodiversität leisten?

Auch ohne das Konzept der Biodiversitäts-PV können Betreiber*innen bestehender Solarparks und Projektierer*innen in der Planungsphase ihre Solarparks naturverträglich gestalten. Dafür bietet ein Leitfaden der TH Bingen konkrete Praxishinweise. Zudem unterzeichnen immer mehr Projektierer*innen die Selbstverpflichtung „Gute Planung”, die eine Steigerung der Artenvielfalt umfasst.

In der Planung kann ein Mehrwert für die Biodiversität unter anderem geschaffen werden, indem größere Reihenabstände (> 3,5 m, besser 5 m) eingehalten, so wenig Flächen wie möglich versiegelt, Zäune 15 – 20 cm oberhalb des Bodens angebracht, bei großen Anlagen (ab ca. 500 m) Wanderkorridore für große Tiere freigehalten oder Plätze für Blühstreifen oder Hecken freigelassen werden.

➜ Ein Pflegekonzept erstellen lassen

Eine an den Standort angepasste und ökologisch orientierte Pflege ist ausschlaggebend für die Naturverträglichkeit einer Fläche. Fachplaner*innen können auch bei bereits bestehenden Anlagen sogenannte Zielbiotope entwickeln und daraus ein differenziertes Pflegemanagement ableiten. So wissen sie u.A, was gesät oder gepflanzt werden sollte, wie die Fläche ökologisch sinnvoll freigehalten werden kann, ob Humus aufgebaut oder der Boden ausgehagert werden sollte u.v.m.

In der Anlagenplanung bestehen hierfür natürlich größere Gestaltungsspielräume. In den Prozess kann auch der lokale Naturschutz eingebunden werden. Sehr vorbildliche Solarparks könnten in der Öffentlichkeitsarbeit ggf. sogar durch Patenschaften (z.B. über NABU/BUND) eine Rolle spielen.

➜ Mähen oder Fläche durch Beweidung offen halten?

Die Flächen müssen grundsätzlich freigehalten werden, um ertragsmindernde Schattenbildung auf den PV-Modulen zu verhindern. Damit daraus ein artenreiches Grünland erwächst, kommen unterschiedliche, an den Standort und die Anlage angepasste Formen einer extensiven Bewirtschaftung bzw. Pflege infrage. „Extensiv“ bedeutet zunächst, dass weder Gifte noch Dünger zum Einsatz kommen.

Sollte die Fläche gemäht werden, spielt die Mähtechnik eine Rolle: Die TH Bingen empfiehlt Balkenmäher mit einer Mindesthöhe von 10 cm. Auch die Zeitpunkte und die möglichst geringen Frequenzen der Mahd können naturschutzfachlich unter Berücksichtigung der Bedürfnisse der Betreiber*innen festgelegt werden. Bei bodennah installierten PV-Modulen muss leider öfter gemäht werden. Wenn ein vormals überdüngter Acker ausgehagert werden soll, sollte das Mähgut abtransportiert werden. Die Mahd kann zudem alternierend organisiert werden, indem jährlich abwechselnd auf der Fläche geeignete Teilbereiche ungemäht bleiben, die Winterfutter, Überwinterungsquartiere und Zufluchtsräume bieten.

Noch besser für die Biodiversität ist eine Beweidung mit Schafen oder Ziegen. Denn durch das sukzessive Abgrasen bleibt immer ein ausreichendes Blütenangebot erhalten. Zudem öffnen die Klauen der Tiere den Boden, wo dann konkurrenzschwache Arten keimen oder sich Wildbienen ansiedeln können. Wichtig für die Beweidung ist, dass an den Modulen keine Flacheisen vorstehen, scharfe Kanten gebrochen und freihängende Kabel vermieden werden. Ebenfalls sollten die Wechselrichter und Stecker geschützt werden, an denen sich die Tiere gerne reiben. Die Mindesthöhe der Unterkante der Solarmodule soll in der Regel 80 cm betragen (was bei vielen Anlagen der Fall ist), damit die Schafe darunter durchlaufen können und nicht unruhig werden, weil sie voneinander getrennt werden.

➜ Biotope schaffen

Das Saat- oder Pflanzgut sollte möglichst gebietsheimisch sein. Kostengünstig können die Samen auch über Heu eingetragen werden, welches von benachbartem Grünland stammt. Je nach Standort können zusätzliche Biotope geschaffen werden:

  • Trockenbiotope wie Sand-, Lesestein- oder Totholzhaufen.
  • Feuchtbiotope wie Tümpel, Teiche oder Weiher in Randbereichen der Anlage. Diese können durch das Regenwasser gespeist werden, welches von den Modultischen abfließt.
  • Nisthilfen für Vögel, Fledermäuse und Wildbienen.

Zu dem Leitfaden für naturverträgliche und biodiversitätsfreundliche Solarparks der TH Bingen gelangen Sie hier.

Selbstverpflichtung „Gute Planung”

Die Solarbranche hat die Chance erkannt, neben dem Klimaschutz auch etwas für die Biodiversität tun zu können. Immer mehr Photovoltaik-Unternehmen unterzeichnen die Selbstverpflichtung des Bundesverbandes Neue Energiewirtschaft. Mehr über die Inhalte der Selbstverpflichtung für eine gute Planung von Photovoltaik-Freilandanlagen erfahren Sie hier auf dem Blog. Die Selbstverpflichtung umfasst neben der Steigerung der Biodiversität auch Verpflichtungen gegenüber den Gemeinden, der Verwaltung und den Bürger*innen. Sie verpflichtet ebenso zu einem fairen Umgang mit Landwirt*innen und zu einer Integration der Photovoltaik-Anlagen in die Landschaft.

Was bedeutet die Biodiversität für Investor*innen?

Der Vorteil von Biodiversitäts-PV gegenüber Einzelaktionen oder der Selbstverpflichtung liegt in seiner Breitenwirksamkeit. Zu dieser trägt bei, dass die Umsetzbarkeit der Anforderungen an Biodiversitäts-PV vorraussichtlich einfach sein wird. Für Investierende mit Impact-Fokus können PV-Projekte mit darüber hinausgehenden Mehrwerten für die biologische Vielfalt attraktiv sein. Artenvielfalt in Solarparks lässt sich gut mit Fotos und Fakten belegen.

Während manche ökologischen Vorteile durch Kosteneinsparungen erzielt werden, bedarf es für andere mehr Platz. Dieser geht ein Stück weit zu Lasten der Erträge bzw. erhöhten Pacht- und Pflegekosten. Zu Projektbeginn ist die Investition in eine*n Fachplaner*in hilfreich. Etwaige Ausgleichsmaßnahmen lassen sich so organisieren, dass sie direkt auf der Fläche erbracht werden. Zudem ist es eine Frage der Priorisierung. Neben der finanziellen Rendite kann die nachweisliche ökologische Rendite ebenfalls als attraktiv empfunden werden. Durch die zusätzlichen Biotope und die Einbindung des Naturschutzes lässt sich neben der Biodiversität auch die Akzeptanz von PV-Projekten vor Ort steigern.

Agri-Photovoltaik: Trend oder Traum?

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Doppelt ernten und weniger Flächen verbrauchen, Landwirtschaft und Photovoltaik auf ein und derselben Fläche betreiben: Dies verspricht das Trendthema Agri-Photovoltaik.

Neue Studie zeigt: Solarparks sind ein Gewinn für die Biodiversität

Neue Studie zeigt: Solarparks sind ein Gewinn für die Biodiversität

Eine neu veröffentlichte Studie des Bundesverband Neue Energiewirtschaft (bne) hat den Einfluss von Photovoltaik-Freiflächenanlagen auf die Artenvielfalt auf den jeweiligen Flächen untersucht.

Solarzellen-Batteriespeicher – die Energiequelle der Zukunft?

Solarzellen-Batteriespeicher – die Energiequelle der Zukunft?

Die meisten Menschen, die eine Solaranlage auf ihrem Haus installieren, sind daran interessiert, den ungenutzten Strom zu speichern, der von den Modulen produziert wird. Der gespeicherte Strom kann nachts oder an Tagen, an denen die Sonne nicht scheint und die Solaranlage nicht genug Strom produziert, genutzt werden. Welche Speichersysteme sind aktuell auf dem Markt und was ist die beste Option? Wie ist die Entwicklung der solaren Speichersysteme und lohnt sich die Investition in ein Speichersystem?

Die wichtigsten Batteriespeichertechnologien für Solarzellen

Typische Batterien zur Energiespeicherung von Solaranlagen bestehen aus Bleisäure, Lithium-Ionen und Salzwasser.

Blei-Säure-Batterien

Blei-Säure-Batterien gehören zu den älteren Technologien, die seit Jahrzehnten eingesetzt werden. Die Technologie dieses Batterietyps ist hochentwickelt und viele Unternehmen stellen Blei-Säure-Batterien her.

Auf dem Solarmarkt gibt es zwei Arten von Bleibatterien: geflutet und versiegelt. Blei-Säure-Batterien sind oft die günstigste Option, wenn es um Solarstromspeicher geht. Im Vergleich zu anderen Batterien, die auf unterschiedlichen Technologien basieren, ist die Lebensdauer der Blei-Säure-Batterien aber deutlich kürzer und sie haben einen langsameren Ladezyklus.

Ein Nachteil ist auch, dass sie recht sperrig sind und sehr empfindlich auf extreme Umgebungstemperaturen reagieren. Die falsche Temperatur kann die Lebensdauer von Blei-Säure-Batterien verkürzen.

Lithium-Ionen-Batterien

Wenn heutzutage ein neues Solarstromspeichersystem installiert wird, werden zumeist Lithium-Ionen-Batterien verwendet. Lithium-Ionen-Akkus findet man überall im Alltag, da sie in fast jedem Laptop und Smartphone enthalten sind. Auf dem Solarmarkt gibt es mehrere Arten von Lithium-Ionen-Batterien, am häufigsten sind dies die Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt (NMC) sowie das Lithium-Eisen-Phosphat (LiFePO, oder LFP).

Sie sind im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien viel kompakter und leichter und eignen sich für unterschiedliche Umgebungstemperaturen. Darüber hinaus haben sie eine höhere Entladungstiefe, einen höheren Wirkungsgrad und eine längere Lebensdauer als Bleibatterien. Diese Vorteile sind mit einem Preisschild versehen.

Die Käufer müssen bedenken, dass der Preis von Lithium-Ionen-Batterien deutlich höher ist, als sie für ein Bleisäure-Gegenstücke bezahlen müssen. Ein weiteres Problem ist der Recyclingprozess von Lithium-Ionen-Batterien, der recht kompliziert ist, sich aber in Zukunft verbessern soll.

Salzwasser-Batterien

Salzwasserbatterien sind eine ganz neue Option auf dem Solarmarkt. Die innovative Technologie der Batterien basiert auf Salzwasserelektrolyten und nicht auf Schwermetallen. Ein gutes Argument für Salzwasserbatterien ist, dass sie recycelbar und damit wesentlich umweltfreundlicher sind als Lithium-Ionen-Batterien oder Blei-Säure-Batterien.

Darüber hinaus haben sie den Vorteil, dass sie zu 100% entladen werden können und im Laufe der Zeit keine Kapazität verlieren. Da sich die Technologie jedoch noch in einem frühen Stadium befindet, gibt es keine echten Statistiken oder zuverlässige Datensätze, die eine klare Antwort darauf geben können, wie lange sie funktioniert und sich im Alltagsbetrieb verhalten.

Im Moment ist ihr Preis noch höher als der von Lithium-Ionen-Batterien, was sich ändern könnte, sobald mehr Unternehmen mit Stromspeicher auf Basis von Salzwasserelektrolyten auf den Markt kommen.

Wie haben sich die Preise für Speichersysteme entwickelt?

Die Kosten und der Gesamtnutzen bestimmen, ob sich eine Investition in ein Solar-Stromspeichersystem lohnt. Während die Wirtschaftlichkeit recht einfach ist, macht das Hinzufügen eines Solar-Stromspeichersystems die Berechnung bei einer Standard-Solaranlage wesentlich komplexer.

Wenn Sie hohe Stromkosten haben und einen Großteil des Stroms selbst verbrauchen können, ist eine Solaranlage eine gute Option, um die Stromkosten zu senken und die Investition zahlt sich in den meisten Fällen in nur wenigen Jahren aus.

Da ein Solar-Stromspeicher noch eine kostspielige Investition ist und derzeit eine eingeschränkte Lebensdauer hat und gegebenenfalls nach einer gewissen Zeit ersetzt werden muss, sollten die Investition gründlich durchdacht sein.

Darüber hinaus müssen Sie nicht nur die Kosten für das Stromspeichersystem berücksichtigen, sondern auch den Preis, den Sie für die Installation und die laufende Wartung des Stromspeichersystems zahlen müssen. Wie bei den Preisen für Solaranlagen sind auch die Kosten für solare Stromspeichersysteme seit ihrer Einführung gesunken und werden auch noch weiter sinken. Zudem werden sich die Wirkungsgrade und die Lebensdauer der Systeme weiter deutlich verbessern.

Einblicke in den Solarmodul-Batteriespeichermarkt

Insgesamt sind Energiespeichersysteme eine effiziente Technologie für eine optimale Nutzung erneuerbarer Energien. Mit der Digitalisierung und Technologisierung unseres Alltags und unseres Geschäftslebens wächst die Menge an Energie, die wir verbrauchen, weltweit stetig. Auf der anderen Seite überdenken wir derzeit die Art und Weise, wie wir Elektrizität erzeugen, und welche Möglichkeiten günstiger und vor allem umweltfreundlicher sind als die heutzutage üblichen Methoden, wie Atomkraft und Kohlekraft.

Erneuerbare Energien, wie die Solarenergie, sind eine Alternative und haben den Vorteil, dass sie überall auf der Erde genutzt werden können. Ein weiteres großes Plus ist die Möglichkeit, dass jeder Hausbesitzer durch die Installation von Solarmodulen auf dem Dach zu einem eigenen Energieerzeuger werden kann und damit unabhängig von der Energieerzeugung durch große Unternehmen wird. Vor diesem Hintergrund haben viele Unternehmen und Regierungen den Innovationsprozess in der Solartechnik mit hohen Investitionen unterstützt.

Vor allem Europa und Nordamerika, aber auch Asien sind führende Regionen auf dem Solarmarkt und haben mit hohen Investitionen zum Wachstum des Solarmarktes beigetragen. Im Jahr 2018 kündigten die Europäische Union und Bill Gates beispielsweise die Einrichtung eines 100-Millionen-Euro-Fonds an, mit dem Ziel, kostengünstige Solarenergie zu fördern und neue Technologien im Bereich der Solar Stromspeicherung zu entwickeln. Zusätzlich zu den großen Investitionen durch Unternehmen in den Solarenergiemarkt fördern viele Regierungen weltweit den Wechsel zur Solarenergie, um Ihre Klimaschutzziele erfüllen zu können.

Alle großen Wirtschaftsanalysefirmen, wie beispielsweise McKinsey, prognostizieren ein signifikantes Marktwachstum und erwarten, dass die Preise für Speichersysteme weiter sinken werden, da immer mehr Produkte auf den Markt kommen und sich die Technologie hinter den Speichersystemen dynamisch weiterentwickelt.

Vor allem im privaten Sektor prognostizieren sie einen Anstieg des Marktwachstums und der Nutzung von Solarenergie und Stromspeichersystemen. Mit sinkenden Speicherkosten wird Solarstrom eine zukünftige Energiequelle sein, die weit verbreitet und langfristig gesehen eine der kostengünstigsten Arten der Stromerzeugung sein wird.

Aber so vielversprechend diese Entwicklung und die Prognosen für die Zukunft auch sein mögen, dem Markt für Solar-Stromspeicher stehen einige Hindernisse entgegen. Solarenergie und die Speicherung von Solarenergie hängen stark von der Sonnenintensität ab. In einigen Gebieten mit weniger sonnigen Tagen zahlt sich die Investition in Solarspeicher deutlich später aus als in sonnigen Gebieten der Welt. Es gibt auch noch die Hürde der Effizienz.

Heutige Solaranlagen sind im Vergleich zu alten Anlagen bereits wesentlich effizienter, aber die Entwicklung lässt hier noch reichlich Spielraum für weitere Effizienzsteigerungen. Und da ist auch die Frage der Umweltauswirkungen. Bedenken Sie, dass die meisten Speicherlösungen auf seltenen Bodenschätzen basieren, die nur mit erheblichem Aufwand gefördert werden können und die teilweise nur auf sehr komplizierte Weise oder gar nicht recycelt werden können. Innovative Techniken müssen dazu beitragen, die Umweltbilanz von Speichersysteme immer weiter zu optimieren.

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