75 % mehr Bodenfeuchte unter Solaranlagen: Forscher belegen Begrünungseffekt

Im trockenen Hochland Westchinas erstreckt sich mit dem Talatan-Solarpark ein Photovoltaik-Komplex von der Fläche der Stadt Köln. Bei einem jährlichen Niederschlag von lediglich 246 Millimetern dominiert dort eigentlich Wüstenklima. Dennoch wächst unter den Paneelen deutlich mehr Vegetation als auf den umliegenden Flächen.

Die Solarmodule spenden keinen zusätzlichen Regen, verändern aber das Mikroklima am Boden. Durch den Schatten sinkt die Bodentemperatur, während die Windgeschwindigkeit abnimmt und die Feuchtigkeit langsamer verdunstet.

Eine in Scientific Reports publizierte Studie belegt, dass die ökologischen Bedingungen innerhalb der Anlage messbar günstiger ausfallen als außerhalb. Die Vegetationsbedeckung, die Biomasse sowie die Artenvielfalt nahmen signifikant zu.

Solarmodule im Talatan-Solarpark in Westchina.

75 Prozent mehr Feuchtigkeit im Boden

Zusätzlich bremsten die Paneele die Bodenerosion aus. Eine Untersuchung der Qinghai-Universität ergab, dass der Wassergehalt im Erdboden direkt unter den Solarelementen um 75 Prozent anstieg.

Zwar beendet dieser Effekt keine regionalen Dürren, er reduziert jedoch den akuten Hitzestress der Pflanzen.

Chancen für die Landwirtschaft in Deutschland

Diese Erkenntnisse sind für Deutschland hochrelevant. Zunehmende Hitze- und Dürreperioden belasten heimische Betriebe; der Deutsche Bauernverband warnte jüngst vor gravierenden Ernteverlusten infolge von Trockenphasen.

Das Konzept der Agri-Photovoltaik (Agri-PV) verbindet Stromerzeugung und Ackerbau auf derselben Parzelle. Hoch aufgeständerte Module schützen empfindliche Kulturen vor direkter Sonneneinstrahlung und halten Feuchtigkeit länger im Boden.

Agri-PV-Anlage auf einem Feld mit einem Traktor bei der Durchfahrt.

Fraunhofer ISE beziffert Potenzial auf 500 Gigawatt

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) analysiert die Schutzwirkung von Agri-PV bereits in Praxisprojekten. Laut Berechnungen des Instituts könnten auf geeigneten Agrarflächen in Deutschland rund 500 Gigawatt Peak installiert werden.

Besonders Dauerkulturen wie Obst und Wein sowie Grünland gelten als vielversprechende Einsatzgebiete.

Herausforderungen und technische Hürden

Die Doppelnutzung funktioniert nicht bedingungslos. Jede Pflanze benötigt ausreichend Sonnenlicht für die Photosynthese; ein Übermaß an Schatten verringert den Ertrag.

• Höhere Baukosten: Erhöhte Trägerstrukturen für Landmaschinen sind teurer als klassische Solarparks.
• Maschineneinsatz: Reihenabstände und Durchfahrtshöhen müssen exakt auf Traktoren und Erntemaschinen abgestimmt sein.
• Verändertes Regenmuster: Module leiten Niederschläge punktuell ab, was die Wasserverteilung im Boden verändert.
• Netzkapazitäten: Ein fehlender oder überlasteter Netzanschluss verhindert oft die wirtschaftliche Umsetzung im ländlichen Raum.

Agri-PV ersetzt keinen Niederschlag, kann aber als technischer Hitzeschild dienen, um landwirtschaftliche Flächen widerstandsfähiger gegen klimatische Extreme zu machen.