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Peer-Reviewed Veröffentlichung; DOE/ARGONNE NATIONAL LABORATORY |
Insektenpopulationen florieren in den wiederhergestellten Lebensräumen von Solarenergieanlagen.
In weniger als fünf Jahren verdreifachte sich die Insektenpopulation
Hummeln schwirren von Blüte zu Blüte und halten unter dem klaren blauen Himmel von Minnesota kurz inne. Vögel zwitschern, und hohe Gräser wehen im Wind. Dies ist keine Szene aus einem unberührten Naturschutzgebiet oder Nationalpark. Sie ist eingebettet zwischen Photovoltaik (PV)-Solaranlagen auf saniertem Ackerland.
Forscher des Argonne National Laboratory und des National Renewable Energy Laboratory des US-Energieministeriums (DOE) wollten den ökologischen Wert von PV-Solarenergieanlagen verstehen, die mit einheimischen Gräsern und Wildblumen bepflanzt sind. Sie untersuchten, wie sich die Vegetation etablieren würde und wie die Insektengemeinschaften auf den neu geschaffenen Lebensraum reagieren würden. Die fünfjährige Feldstudie untersuchte zwei von Enel Green Power North America betriebene Solaranlagen im Süden von Minnesota. Beide Standorte wurden auf stillgelegten landwirtschaftlichen Flächen errichtet.
Intelligente Landnutzungsentscheidungen bieten mehrfachen Nutzen
Die biologische Vielfalt der Insekten ist aufgrund von Lebensraumverlust, Pestiziden und Klimawandel weltweit rückläufig. Die Wiederherstellung von Insektenlebensräumen in Verbindung mit intelligenten Landnutzungsänderungen hin zur Entwicklung erneuerbarer Energien könnte dazu beitragen, diesen Trend umzukehren.
Als kohlenstoffneutrale Stromquelle ist beispielsweise der Ausbau der PV-Solarenergie entscheidend für die Eindämmung des Klimawandels. Laut der Solar Futures Study des DOE werden in den USA bis zum Jahr 2050 etwa 10 Millionen Hektar Land für die großflächige Entwicklung von Solarenergie benötigt, um die Ziele der Netzdekarbonisierung und des Klimawandels zu erreichen. Einige Flächen eignen sich jedoch besser für die Entwicklung von PV-Solaranlagen als andere. Gestörte Flächen, wie z. B. ehemalige landwirtschaftliche Felder, sind ideale Standorte für Reihen von Solarmodulen im Vergleich zu Flächen, die zuvor ungestört waren.
Zu dieser erfolgreichen Kombination können noch weitere Strategien zur Unterstützung des Insektenschutzes hinzugefügt werden. Agrivoltaik ist die Kombination von Solarenergieerzeugung mit landwirtschaftlichen und vegetationskundlichen Praktiken. Eine Art der Agrivoltaik konzentriert sich auf die Schaffung von Lebensraum für Insektenbestäuber und andere Wildtiere, die wichtige Ökosystemleistungen wie die Bestäubung erbringen können. Die Verbindung von Solarenergieanlagen auf zuvor gestörten Flächen mit der Aufwertung von Lebensräumen klingt nach einer logischen Win-Win-Strategie, um die Herausforderungen im Bereich Energie und Biodiversität zu bewältigen. Bislang liegen jedoch nur wenige Felddaten vor, die die Durchführbarkeit und den ökologischen Nutzen dieses neuartigen Landnutzungskonzepts belegen.
Wenn du es baust, werden sie kommen?
Die beiden untersuchten Solarstandorte wurden Anfang 2018 mit einheimischen Gräsern und blühenden Pflanzen bepflanzt. Von August 2018 bis August 2022 führten die Forscher 358 Erhebungen zur Beobachtung von Blütenpflanzen und Insektengemeinschaften durch. Bei jedem Besuch bewerteten sie Veränderungen in der Pflanzen- und Insektenvielfalt.
"Der Aufwand, um diese Daten zu erhalten, war beträchtlich, denn wir kehrten viermal pro Sommer an jeden Standort zurück, um die Bestäuberzahlen zu erfassen", sagte Heidi Hartmann, Leiterin des Programms für Landressourcen und Energiepolitik in der Abteilung Umweltwissenschaften von Argonne und eine der Mitautorinnen der Studie. Im Laufe der Zeit konnten wir beobachten, dass die Anzahl und die Art der blühenden Pflanzen mit der Reifung des Lebensraums zunahm. Die Messung der entsprechenden positiven Auswirkungen für Bestäuber war sehr erfreulich."
Am Ende der Feldkampagne konnte das Team bei allen Lebensraum- und Biodiversitätskennzahlen einen Anstieg feststellen. Die Vielfalt der einheimischen Pflanzenarten und die Zahl der Blüten nahm zu. Darüber hinaus beobachtete das Team eine Zunahme der Häufigkeit und Vielfalt einheimischer Insektenbestäuber und landwirtschaftlicher Nutzinsekten, darunter Honigbienen, einheimische Bienen, Wespen, Hornissen, Schwebfliegen, andere Fliegen, Motten, Schmetterlinge und Käfer. Auch Blumen und blühende Pflanzenarten nahmen zu. Die Gesamtzahl der Insekten verdreifachte sich, während die Zahl der einheimischen Bienen um das 20-fache anstieg. Die am häufigsten beobachteten Insektengruppen waren Käfer, Fliegen und Motten.
Als zusätzlichen Vorteil stellten die Forscher fest, dass die Bestäuber der Solaranlagen auch die Sojabohnenblüten in den angrenzenden Feldern besuchten und so zusätzliche Bestäubungsdienste leisteten.
Die Vorteile von Lebensräumen für Solar-Bestäuber
"Diese Untersuchung zeigt, dass die Insektengemeinschaft relativ schnell auf die Wiederherstellung von Lebensräumen an Solarenergiestandorten reagiert", sagte Lee Walston, ein Landschaftsökologe und Umweltwissenschaftler aus Argonne und Hauptautor der Studie. Sie zeigt, dass lebensraumfreundliche Solarenergie an geeigneten Standorten ein gangbarer Weg sein kann, um Insektenpopulationen zu schützen und die Bestäubungsleistung auf angrenzenden landwirtschaftlichen Flächen zu verbessern. Walston ist auch Leiter der Abteilung Ökologie, natürliche Ressourcen und bewirtschaftete Systeme in der Abteilung Umweltwissenschaften von Argonne.
Die Forschungsergebnisse deuten auf zwei wichtige Implikationen der lebensraumfreundlichen Solarenergie hin. Zum einen können lebensraumfreundliche Solarstandorte eine wichtige Rolle bei der Erhaltung der Artenvielfalt spielen. Es wird erwartet, dass in Zukunft große Mengen an Freiflächen-Solarenergie entwickelt werden, aber wenn sie richtig platziert werden, kann lebensraumfreundliche Solarenergie den Verlust von Naturgebieten ausgleichen und so die biologische Vielfalt fördern. Zweitens können lebensraumfreundliche Solarstandorte dazu beitragen, Landnutzungskonflikte im Zusammenhang mit der Umwandlung von Ackerland für die Solarenergieerzeugung zu entschärfen. Da etwa 80 % der künftigen Freiflächen-Solaranlagen auf landwirtschaftlichen Flächen errichtet werden könnten, kann die ordnungsgemäße Ansiedlung lebensraumfreundlicher Solarenergie auf landwirtschaftlichen Grenzertragsflächen nicht nur erstklassiges Ackerland erhalten, sondern durch die Bestäubungsleistungen lebensraumfreundlicher Solarenergie auch die Produktivität erstklassiger Ackerflächen steigern.
Insgesamt sind weitere Forschungsarbeiten erforderlich, um die Durchführbarkeit lebensraumfreundlicher Solaranlagen in verschiedenen Regionen zu verstehen und unterschiedliche ökologische Ziele zu erreichen, wie z. B. die Erhaltung einer bestimmten Insekten- oder Wildtierart.
Die Finanzierung wurde durch das InSPIRE-Projekt des DOE Office of Energy Efficiency and Renewable Energy's Solar Energy Technologies Office bereitgestellt.
https://www.eurekalert.org/news-releases/1031601
Auch eine 2019 in Deutschland durchgeführte Studie kommt zu ähnlichen Ergebnissen:
https://www.bne-online.de/fileadmin/bne/Dokumente/20191119_bne_Studie_Solarparks_Gewinne_fuer_die_Biodiversitaet_online.pdf
Günter Bramböck
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