Deutschland hat sich zum Ziel gesetzt, bis 2045 die Netto-Null beim CO2-Ausstoß zu erreichen. Dazu ist es nötig, noch deutlich mehr erneuerbaren Strom als heute zu produzieren. Erstens muss der aktuelle 40-Prozent-Rest an fossilen Energien ersetzt werden, zweitens braucht es mehr Elektrizität für den Ausbau der E‑Mobilität, das Heizen per Wärmepumpe sowie die Produktion von Wasserstoff.
Die Gesamtzahl der aktuell rund 30.000 Windräder muss dafür nicht erhöht werden, hier bringt ein Repowering mit leistungsstärkeren Anlagen an den jeweiligen Standorten einen Großteil des nötigen Kapazitätsplus. Bei der Solarenergie ist das anders. Sie braucht mehr Fläche – und das kann zu Konflikten mit dem Naturschutz und anderen Nutzungen, vor allem der Landwirtschaft, führen.
Das Umweltbundesamt (UBA) gibt hier nun Entwarnung. Ein ambitionierter Ausbau der Photovoltaik in Deutschland ist laut einer neuen Analyse möglich, ohne Natur und Landwirtschaft zu gefährden. Allerdings muss dafür eine Reihe von Grundsätzen beachtet werden.
Wichtigster Punkt: ein Vorrang für Solaranlagen auf Dächern oder bereits anderweitig versiegelten Flächen – wie etwa Parkplätze, Deponien, Industriezonen und andere vorbelastete Standorte. Ebenfalls wichtig: eine Doppelnutzung von Agrarflächen sowohl für den Anbau als auch für die Stromproduktion – Stichwort Agri-Photovoltaik.
Solar-Zuwachs leicht über dem Vorjahr erwartet
Das gültige Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) sieht vor, die Kapazität von Solarstrom-Anlagen von derzeit rund 119.000 Megawatt bis 2040 mehr als zu verdreifachen – auf rund 400.000 Megawatt.
Klar ist: Um möglichst wenig freie Fläche in Anspruch zu nehmen, sind Photovoltaik-Anlagen auf Dächern die beste Lösung. Um die EEG-Ziele jedoch schnell genug erreichen, hält das UBA den Bau von Anlagen auch auf Freiflächen für unverzichtbar.
Die Analyse zeigte: Bei der Realisierung eines Ausbaupfades, bei dem Dach- und Freiflächen gleich stark genutzt würden, reichten für die die Umsetzung der Ausbauziele nur rund 0,5 Prozent der Bundesfläche aus.
Hierzulande existieren nach Zahlen des Bundesverbands Solarwirtschaft (BSW Solar) heute mehr als fünf Millionen Photovoltaikanlagen. Rund 38 Prozent der installierten Leistung dieser Anlagen befinden sich auf Eigenheimdächern, 29 Prozent auf Firmendächern und 32 Prozent auf Freiflächen. Ein Prozent entfällt auf Balkonanlagen.
Im letzten Jahr wurden über eine Million neue Solarsysteme mit etwa 17.000 Megawatt Nennleistung ans Netz gebracht, ein historischer Zuwachs, den BSW Solar einen "Meilenstein der Energiewende" nennt. In diesem Jahr dürfte der Zuwachs sogar noch etwas höher liegen. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) erwartet 17.600 Megawatt, wobei das Privat-Segment allerdings schwächelt.
Photovoltaik auf Freiflächen – aber nicht überall
Schätzungen gehen davon aus, dass inzwischen auf etwa jedem siebten Wohngebäude Photovoltaikanlagen installiert sind. Dem steht noch ein enormes ungenutztes Potenzial gegenüber: Nach Berechnungen des Thinktanks Agora Energiewende gelten in Deutschland mehr als 4.000 Quadratkilometer Dachfläche als technisch geeignet für die Solarstrom-Gewinnung – genug für eine installierbare Leistung von etwa 400.000 Megawatt.
Theoretisch könnte also die ganze 2040 benötigte Kapazität dort untergebracht werden. Das würde allerdings, so das UBA, zu lange dauern. Es brauche eben auch Freiflächen-Anlagen.
Für deren Nutzung stellt die Behörde jedoch Kriterien auf. "Werden zusätzliche Flächen benötigt, sollten hierfür vorrangig solche Bereiche genutzt werden, die ökologisch weniger wertvoll sind und eine geringere bis mittlere Bodengüte aufweisen", schreibt das UBA.
Empfohlen wird auch, verschiedene Infrastrukturprojekte zu bündeln, um die Zerschneidung von Lebensräumen zu mindern. Sinnvoll ist es danach zum Beispiel, Flächen entlang von Autobahnen mit Solarmodulen zu versehen. Ökologisch oder bodenkundlich wichtige Flächen sollten freigehalten werden, so das Amt weiter.
Auch trockengelegte Moorböden sollten tabu sein, um ihre Wiedervernässung – aus Klimaschutzgründen wichtig – nicht zu gefährden. Es sei denn, es ist dort "Moor-Photovoltaik" geplant, die beides kombiniert. Derzeit gibt es deutschlandweit allerdings nur wenige Praxisbeispiele für solche Anlagen.
Am besten mit landwirtschaftlicher Nutzung
Ist die Entscheidung für eine Freiflächenanlage gefallen, empfiehlt das UBA die Einhaltung strenger Umweltvorgaben. Sie sollten "so errichtet werden, dass sie zu einer ökologischen Aufwertung der Flächen führen".
Die Baugenehmigungen müssten etwa vorgeben, dass die Module und Nebenanlagen maximal 60 Prozent der Grundflächen überdecken, die Durchgängigkeit für Wildtiere gesichert ist und standortangepasste Biotopelemente, etwa Blühstreifen, auf mindestens zehn Prozent der Anlagenflächen angelegt werden. Wert zu legen sei auch auf einen bodenschonenden und umweltverträglichen Aufbau und Rückbau der Module, Speicher, Zuleitungen und Zuwegungen.
Sehr positiv bewertet das Umweltamt Agri-PV-Systeme, die eine landwirtschaftliche Nutzung mit der Photovoltaik kombinieren. Sie böten nicht nur ein großes Potenzial für eine effizientere Flächennutzung, sondern reduzierten auch Klimarisiken für die Landwirte.
Der Grund: Die aufgeständerten Module können Nutzpflanzen und ‑tiere vor Beeinträchtigungen durch Hagel, Starkniederschläge oder Sonnenbrand schützen. Zudem werde der Strom dabei "flächeneffizient" erzeugt.
Nahrungsmittel statt Agrosprit
In diesem Zusammenhang hält das UBA es für wichtig, den Anbau von Bioenergie-Pflanzen zugunsten von Photovoltaik zu reduzieren.
Es rechnet vor: Klassische PV-Freiflächenanlagen liefern auf einem Hektar 28- bis 50-mal mehr Energie verglichen mit Mais oder anderen Energiepflanzen, die für Biogas oder Biosprit genutzt werden. Selbst Agri-PV-Systeme, bei denen die Module lockerer stehen, erbrächten pro Hektar immer noch ein Vielfaches an Strom gegenüber dem Anbau von Energiepflanzen.
Die bei einem solchen Umbau frei werdenden Flächen sollten für "höherwertige Nutzungen" eingesetzt werden. Dazu zählt das Amt eine naturverträgliche Nahrungsmittel-Produktion, gezielte Naturschutzmaßnahmen und die Förderung von Ökosystem-Leistungen sowie der Klimarobustheit von Agrarböden.
UBA-Präsident Dirk Messner betonte die doppelte Bedeutung von Sonnen- und Windenergie. Sie sei einerseits wichtig, um die Erderwärmung aufhalten, andererseits, um Deutschland kostengünstig und umweltverträglich aus der Abhängigkeit von klimaschädlichen und teuren fossilen Energien befreien.
Es müsse jedoch darauf geachtet werden, "Photovoltaik-Anlagen so zu installieren, dass wertvolle naturnahe Bereiche und die Fruchtbarkeit unserer Böden erhalten werden", sagte er.
