Photovoltaik auf Moorböden: Ja, aber
Besondere Solaranlagen: Hinweise zur Gestaltung von Paludi-PV: Die Nutzung Erneuerbarer Energie muss zügig ausgeweitet werden, um die nationalen Klimaschutzziele zu erreichen und die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern zu verringern. Dafür wird im EEG 20232) auch die Errichtung von Photovoltaikanlagen (PVA) auf entwässerten Moorböden in den Blick genommen und aufgeführt. Außerhalb des EEG 2023 fehlen bisher jedoch rechtliche Grundlagen zur Berücksichtigung der aus klimaschutzgründen notwendigen Moorbodenwiedervernässung in Bauvorhaben und in der Raumplanung.

Auf einer Moorfläche wird im Solarpark Lottorf mehr als nur Erneuerbare Energie erzeugt: Die nachführbaren Module produzieren Solarstrom, während auf dem Areal zugleich Moorschutz und extensive Landwirtschaft betrieben und damit naturnahe Lebensräume geschaffen werden. Foto: Marie Ellison Pukas, Wattmanufactur

Flächenkulissen für die Umsetzung von Paludikultur in Mecklenburg-Vorpommern. Über 50 % der landwirtschaftlich genutzten Moorböden sind in die Klasse 1 eingeordnet. Quelle: LM M-V: Umsetzung von Paludikultur auf landwirtschaftlich genutzten Flächen in Mecklenburg-Vorpommern
Hintergrund
In Deutschland stammen derzeit knapp 7 % der Treibhausgasemissionen (THG-Emissionen, 53 Mio. Tonnen CO2-Äq. von entwässerten organischen Böden (im Folgenden: Moorböden), die bundesweit nur einen Flächenanteil von 5 % einnehmen. Moorböden sind v. a. in der norddeutschen Tiefebene und im Alpenvorland verbreitet und werden überwiegend (rd. 70 %) landwirtschaftlich genutzt. Moorböden nehmen in Mecklenburg-Vorpommern 12 %, und in Niedersachsen 14 % der Landesfläche ein. In Mecklenburg-Vorpommern sind sie die größte Einzelquelle von THG-Emissionen und emittieren mehr als die Sektoren Energie und Industrie zusammen. In Niedersachsen ist die Menge der THG-Emissionen aus Mooren mehr als doppelt so hoch und steht hinter dem Sektor Energie auf Platz 2, noch vor den Sektoren Verkehr und Gebäude. Entscheidend ist dabei, dass die THG-Emissionen aus Moorböden nur durch Wiedervernässung reduziert werden können.
Sektorübergreifender Klimaschutz
Für das Erreichen der nationalen Klimaschutzziele müssen sich die Maßnahmen der unterschiedlichen Sektoren ergänzen. PVA können als sogenannte Moor-PV-Systeme auf dafür wiedervernässten Moorböden sektorenübergreifend zum Klimaschutz beitragen:
- im Energiesektor durch die Nutzung von Sonnenenergie statt fossiler Energieträger,
- im Landnutzungssektor durch die Reduktion von CO2-Emissionen durch Wiedervernässung,
- ggf. in anderen Sektoren durch langfristige Speicherung von Kohlenstoff in Produkten aus Paludikultur. Paludi-PV-Systeme erlauben es, analog zu Agri-PV, nachwachsende Rohstoffe als Alternative zu fossilen Roh- und Brennstoffen zu erzeugen und z. B. als Baumaterialien zur Dekarbonisierung im Gebäudesektor beizutragen.
In Deutschland wurden 2020 durch die Nutzung von PVA Emissionen von rd. 35 Mio. t CO2-Äq. vermieden. Die vollständige Wiedervernässung der landwirtschaftlich genutzten Moore würden CO2-Emissionen in gleicher Höhe einsparen.
Die im Paris-Abkommen und Bundes-Klimaschutzgesetz bezweckte Klimaneutralität bedeutet, dass Errichtung und Betrieb von PVA auf Moorböden nur in Verbindung mit einer Wiedervernässung des Moores stattfinden darf, d. h. nur, wenn dauerhaft mittlere Wasserstände nahe der Torfoberfläche oder darüber ermöglicht werden.
Während bereits erste Anlagen auf (entwässerten) Moorböden errichtet wurden und so unter Umständen die hohen bodenbürtigen THG-Emissionen langfristig festschreiben, gibt es bisher noch keinen „guten fachlichen Standard“ für die Ausführung von PVA auf Moorböden. Jedoch gibt es zentrale Aspekte, die berücksichtigt werden sollten. Es wird daher vorerst eine Flächenbegrenzung der PVA auf diesen Flächen empfohlen, bis klar ist, ob und wie PVA auf Moorböden torferhaltend umgesetzt werden können (siehe Kasten EEG 2023).
PVA auf Moorböden in Deutschland
Aktuell gibt es ein stark steigendes Interesse von Grundeigentümer:innen und vielfältige Aktivitäten zur Einrichtung von PVA, auch auf Moorböden. Erste Anlagen wurden in den Jahren 2020 bis 2021 in Bayern und Schleswig-Holstein mit dem Ziel errichtet, stark degradierte, zuvor landwirtschaftlich genutzte Moorböden aufzuwerten. In Bayern wurde für eine PVA (140 ha) die Kappung der Dränsysteme im Bebauungsplan festgesetzt. Ein hydrologisches Gutachten, auf dessen Grundlage die Wiedervernässung genehmigt und durchgeführt werden soll, ist jedoch noch in Erarbeitung. In Schleswig-Holstein wurden in Verbindung mit der Errichtung einer PVA (19 ha) auf einer Teilfläche Dränrohre zerstört. Eine vollständige Wiedervernässung ist jedoch schwierig, da die angrenzenden Gräben auch benachbartes Intensivgrünland entwässern. Die Beispiele zeigen bestehende Herausforderungen bei der Errichtung und dem Betrieb von PVA auf Moorflächen auf. Es besteht dringender Regelungsbedarf, um PVA auf Moor zwingend mit der notwendigen Reduktion von Emissionen aus Moorböden zu verbinden.
Gestaltung von PVA auf Moorböden
- Folgende Hinweise sollten beachtet werden, die unten weiter aufgeführt werden:
- PVA vorrangig aufs Dach, sowie auf versiegelte und vorbelastete Flächen
- PVA auf Moor nur mit Wiedervernässung
- PVA auf Moor nur auf stark degradierten Moorböden, innerhalb einer noch zu erarbeitenden Flächenkulissen
- PV als Hebel für größere Wiedervernässungsmaßnahmen im Moor
- Baumaßnahmen bodenschonend und torferhaltend umsetzen
- Ausbildung flächendeckender Vegetation sicherstellen
- Bodenschonende Wartung und Rückbaubarkeit der PVA von Anfang an mitplanen
- Bei fortgesetzter landwirtschaftlicher Nutzung wiedervernässter Moorflächen Bewirtschaftungserfordernisse berücksichtigen (Paludi-PV)
- Monitoring für Wissensaufbau gewährleisten
Erarbeitung von Flächenkulissen
Die Suche nach für PVA geeignete Flächen sollte sich auf stark degradierte, landwirtschaftlich genutzte Moorböden ohne naturschutzrechtlich einschränkende Schutzauflagen konzentrieren. Das sind vermulmte Moorböden, welche schon Jahrzehnte tief entwässert und meist intensiv genutzt wurden und dabei sommerliche Grundwasserstände tiefer als 0,8 Meter unter Flur aufwiesen. Hierunter fallen vor allem Moorböden, die als Acker oder als intensives Grünland genutzt wurden. Eine Beschreibung und Bildmaterial vermulmter Torfe findet sich in hier. Für eine erste Eingrenzung des Suchraums wird die Paludikultur-Flächenkulisse 1 „Eignung ohne Prüfauflagen“ vorgeschlagen.
Solche Flächenkulissen liegen für Mecklenburg-Vorpommern, Baden-Württemberg, Brandenburg und Schleswig-Holstein vor und umfassen rd. 85.500 ha (MV), 5.123 ha (BW), 52.800 ha (BB) bzw. 72.300 ha (SH). Für Niedersachsen sind bisher nur Niedermoorböden in einer groben Kulisse betrachtet, die lediglich 22.000 ha umfasst. Hochmoore und andere organische Böden nehmen einen hohen Flächenanteil in Niedersachsen ein, jedoch liegen für sie bisher keine Flächenkulissen vor. Hierbei könnte der Suchraum ebenfalls jene Hochmoore und andere organische Böden mit Feldblock ohne Schutzstatus (Acker und Intensivgrünland) umfassen.
Über die ökonomischen Rahmenbedingungen sowie die Auswirkung von PVA auf den Naturhaushalt von Moorböden gibt es noch keine evidenzbasierten Erfahrungen. Sobald diese Erfahrungen vorliegen und ausgewertet sind, sollten die vorläufigen Flächenkulissen überprüft und ggf. angepasst werden.
Hebelwirkung
Die Errichtung von PVA auf Moorflächen sollte als Hebel für eine Erhöhung des Umfanges der jährlich wiedervernässten Flächen dienen. Dabei sind Moorkörper als hydrologische Einheiten zu betrachten und möglichst vollständig zu vernässen, auch wenn die geplante PVA-Fläche nur ein Teil davon ausmacht. PVA könnten auch als Pufferflächen zwischen intensiv landwirtschaftlich genutzten Mineralböden und den Kernbereichen des Moores dienen, siehe hier. Investitionen in die Abtrennung von „vernässten Inseln in einer weiterhin entwässerten Landschaft“ sind zu vermeiden. So könnte Photovoltaik (PV) dazu beitragen, die notwendige Wiedervernässungsrate von 5 % der landwirtschaftlich genutzten Moorböden (50.000 ha pro Jahr) zu erreichen. Auf den wiedervernässten, aber nicht mit PVA genutzten Flächen können gezielt moorbezogene Artenschutzmaßnahmen und Paludikultur umgesetzt werden. Moor-PV sollte zeitgleich mit der Wiedervernässung geplant und zeitnah zu jeweils passenden Zeitpunkten im Jahresverlauf umgesetzt werden.
Baumaßnahmen
Bei der Errichtung und dem laufenden Betrieb von PVA muss sichergestellt werden, dass die hydrologischen Eigenschaften des Torfkörpers nicht wesentlich negativ beeinflusst werden. Eine bodenkundliche Baubegleitung kann baubedingte Bodenverdichtungen und Mineralisierung vermindern. Moorböden haben eine geringe Tragfähigkeit, was es beim Einsatz von Technik zu berücksichtigen gilt. Bei der Errichtung von Verankerungselementen sowie Infrastrukturen (Kabeltrassen, Zuwegungen, etc.) muss die Zerstörung relevanter stauender Schichten vermieden werden. Der durch Bodenaushub anfallende Torf darf nicht der Oxidation preisgegeben, sondern soll effektiv und konservierend gespeichert werden, z. B. indem er zur Verfüllung der Gräben genutzt wird.
Vegetation
Damit sich torfschützende Vegetation auf den wiedervernässten Böden ausbilden kann, muss ausreichend Licht auf den Boden gelangen. PVA müssen daher über der Vegetation stehen und die Module versetzt, vertikal oder mit hinreichend großem Reihenabstand errichtet werden. Idealerweise kann sich eine Kohlenstoffsenke durch torfbildende Vegetation etablieren. Moortypische Pflanzen sind, im Gegensatz zu den meisten anderen, an hohe Wasserstände angepasst und können auf wiedervernässten Moorböden (z.B. idealerweise durch regionales Saatgut von wiedervernässten Mooren) etabliert werden.
Wartung und Rückbaubarkeit
Diese sind von Anfang an bei der Planung zu berücksichtigen. Nach der Wiedervernässung verringert sich die Tragfähigkeit des Bodens weiter, so dass Wartung und Rückbau nur mit angepasster Technik möglich sind. Die z. T. sauren Bedingungen im Moor und der ständige Kontakt mit Feuchtigkeit stellen hohe Anforderungen an das Material der Trägerelemente.
Paludi-PV
Torfmoose sind niedrigwüchsige Pflanzen, die in Paludikultur auf Hochmooren angebaut werden können, weshalb deren Kultur für Paludi-PV attraktiv scheint. Weil eine regelmäßige Pflege der Flächen erforderlich ist, muss – neben einer ausreichenden Lichtverfügbarkeit für die Torfmoose - eine reibungslose, maschinelle, Bewirtschaftung, einschließlich der Ernte, sichergestellt werden. Bei der Torfmooskultivierung ist ein zentimetergenaues Wassermanagement nötig, welches durch Installation und Wartung der Module nicht negativ beeinflusst werden soll. Paludikultur auf Niedermooren umfasst vor allem die Bewirtschaftung von, auch hochwüchsigen, Gräsern. Wiedervernässte Niedermoore sind oft sehr nährstoffreich, so dass von hoher Produktivität und damit starkem Biomassewachstum auszugehen ist. Die PVA müssen daher mit Mahd oder Beweidung kompatibel sein, um ein Überwachsen bzw. Verschatten der PVA zu verhindern. Hohe Aufständerungen oder vertikale PVA bieten hierfür Lösungsansätze.
Der Übergang von Vegetationsmanagement hin zu Agri-PV mit einer Verwertung der Biomasseaufwüchse ist fließend, ein Optimum zwischen Biomasse- und Energie-Erträgen noch nicht bestimmt. Die Paludi-PV könnte ein wirtschaftlicher Hebel sein, um durch Wiedervernässung Nasswiesen mit eher geringen Erlösen aus der Verwertung der Aufwüchse zu schaffen. Ggf. können Infrastrukturen, z.B. Fahrdämme, für Paludikultur und PVA gemeinsam genutzt werden. Auch die zukünftige Nutzung autonomer Erntetechnik bietet hier Entwicklungspotential.
Erprobungs- und Forschungsbedarf
Der Bau von PVA in Kombination mit einer Wiedervernässung ist in Deutschland bisher nicht erprobt. Daher müssen sowohl die Auswirkungen der Wiedervernässung auf die technischen Anlagen als auch die Auswirkungen der PVA auf den Moorstandort (Gasflüsse, Wasserhaushalt und Biodiversität) langfristig überwacht werden. Die Veränderung des Lebensraums durch PVA ist hinsichtlich ihrer Wirkung auf die Biodiversität insbesondere von Insekten, Amphibien und Vögeln zu untersuchen.
Zudem gilt es, mögliche Risiken der PVA auf die Wiedervernässung (und umgekehrt!) aufzuzeigen. Erhöhte Emissionen können beispielsweise durch die Baumaßnahmen oder der infolge der Beschattung lichten Vegetationsdecke entstehen. Inwiefern Installation, Betrieb und Rückbau der Anlagen bodenschonend zu gestalten sind, muss Ziel zukünftiger Forschung sein. Zudem können die Auswirkungen einer PVA auf den Landschaftswasserhaushalt – zu erwarten wäre eine Reduktion der Verdunstung – noch nicht quantifiziert werden. Die Forschungsergebnisse schaffen Grundlagen, um PVA-Projekte auf Moorböden zu bewerten, mögliche negative Auswirkungen der Anlagen zu identifizieren, diese zu vermeiden bzw. bei bestehenden Anlagen anzupassen.
Dieser Artikel ist eine Überarbeitung des „Informationspapier zu Photovoltaik-Anlagen auf Moorböden“ des Greifswald Moor Centrum. Überarbeitet von Monika Hohlbein, Stand: Januar 2023. Das Greifswald Moor Centrum ist eine Kooperation von Universität Greifswald, Michael Succow Stiftung und DUENE e.V.
Kontakt: greifswaldmoor.de
Wiedervernässung
Zur Herstellung torferhaltender Bedingungen muss der Wasserstand dauerhaft auf Flurhöhe angehoben werden. Dabei dürfen die Wasserstände im Sommer nicht tiefer als 10 Zentimeter unter Flur sinken. Durch die Herstellung hoher Wasserstände wird sichergestellt, dass andauernde, hohe Treibhausgasemissionen aus entwässerten Moorböden verhindert werden. Nach der Wiedervernässung ist die Bildung einer geschlossenen Vegetationsdecke entscheidend, um eine weitere Torfdegradation auszuschließen. In der Planung kann auf umfangreiche Erfahrungen zur Restaurierung von Mooren für den Naturschutz bzgl. Hydrologie, Wasserbau, Moorökologie aufgebaut werden, um die spezifischen Gegebenheiten von Mooren bei den Baumaßnahmen zu berücksichtigen. Bisher durchgeführte Wiedervernässungsmaßnahmen weisen oft auf beträchtlichen Flächenanteilen keine torferhaltenden Wasserstände auf. Daher muss bei Wiedervernässungen, auch für PVA, die Erreichung torferhaltender Wasserstände durch hydrologische Gutachten geplant werden. Im Gutachten sollen Maßnahmen festgelegt werden, mit denen örtlich flurnahe Wasserstände erreicht werden können. Eine örtlich begrenzte Wasserverfügbarkeit kann dabei die Erreichung der Zielwasserstände behindern. Um auch im Sommer flurnahe Wasserstände zu erhalten, kann im Winter Wasser durch Wasserüberstau zurückgehalten werden und für den Sommer die Möglichkeiten einer Zuwässerung geprüft werden. Die Einhaltung flurnaher Wasserstände sollte durch ein dauerhaftes Monitoring und falls notwendig ein Nachjustieren gewährleistet werden.
EEG 2023
Im EEG 2023 zählen Böden mit mindestens 7,5 Prozent organischem Bodenkohlenstoffgehalt in einer Bodenschicht von 10 Zentimetern Mächtigkeit innerhalb der oberen 40 Zentimeter des Profils als Moorboden (§ 3 Nr. 34 a). Gebote für Solaranlagen des ersten Segments dürfen nur auf einer Fläche abgegeben werden, die kein entwässerter, landwirtschaftlich genutzter Moorboden ist, oder auf Moorböden, die entwässert und landwirtschaftlich genutzt worden sind, wenn die Flächen mit der Errichtung der Solaranlage dauerhaft wiedervernässt werden (§ 37 (1)). Gebote für Anlagen auf entwässerten Moorböden bedürfen die Eigenerklärung des Bieters, dass er geprüft hat, dass durch die Errichtung der Anlage kein zusätzliches Hemmnis für eine zukünftige Wiedervernässung des Moorbodens entsteht (§ 30 (1) Nr. 9).
Anmerkung:
Unter Berücksichtigung aller oben genannten Hinweise, ist die Schaffung starker Anreize für die notwendige zügige Wiedervernässung von Moorböden (s. o. Wiedervernässung, Hebelwirkung) zu begrüßen.Wissenslücken: Dennoch besteht ein hoher Erprobungs- und Forschungsbedarf (s. o.), ob und wie PVA torferhaltend betrieben werden kann. Um Fehlentwicklungen zu vermeiden und neue Erkenntnisse zeitnah in die Praxis zu transferieren, wäre es denkbar die Umsetzung von PVA auf Moorböden für die nächsten 5 Jahre (d. h. bis ausreichend Monitoringergebnisse vorliegen) auf z. B. 1.000 ha je moorreiches Bundesland zu begrenzen. Dazu braucht es begleitende Forschung, ein einheitliches Monitoring, sowie Regelungen, was bei Nicht-einhalten der geforderten Wasserstände passiert (z. B. Nachjustierung der Wasserstände).
Im EEG 2023 werden besondere Solaranlagen eingeführt. Darunter zählen nach § 48 Absatz 1 Nummer 5e Anlagen auf Moorböden, die entwässert und landwirtschaftlich genutzt worden sind, wenn die Flächen mit der Errichtung der Solaranlage dauerhaft wiedervernässt werden. Die Anforderungen werden nach § 85c (3) durch die Bundesnetzagentur zum 01.07.2023 erstmalig festgelegt. Hier kann auch die Möglichkeit einer zusätzlichen landwirtschaftlichen Flächennutzung durch Paludikultur geregelt werden.
In der Begründung des einstigen Gesetzentwurfes (Deutscher Bundestag 2022) werden bereits Mindestwasserstände von maximal 10 cm unter Flur im Winter und maximal 30 cm unter Flur im Sommer zur Beurteilung der Wiedervernässung genannt. Die Förderung soll demnach erfolgen, wenn die zuständige Wasserbehörde die Wiedervernässung bestätigt. Die Festlegungen der Bundesnetzagentur sollen zudem in Abstimmung mit dem Bundesamt für Naturschutz und dem Umweltbundesamt erfolgen.
Anmerkung:
Diese Wasserstände sind jedoch v. a. im Sommer weiter torfzehrend und damit unzureichend. Im Rahmen der Länderanhörung zum Referentenentwurf schlägt daher das Land Niedersachsen vor, der Bund-Länder-Zielvereinbarung zum Klimaschutz durch Moorbodenschutz zu folgen und sommerliche Wasserstände von 5 bis max. 15 cm unter Flur als Beurteilungsgrundlage anzulegen. Das Umsetzen eines torferhaltenden Wasserstandes sollte zwingende Vorgabe sein, um PVA errichten zu dürfen.
Festlegungsverfahren zu „besonderen Solaranlagen“
Seit 2023 können über die Ausschreibungen für Solaranlagen des ersten Segments auch besondere Solaranlagen gefördert werden. Die Anforderungen für Solaranlagen auf Grünland und auf entwässerten Moorböden werden zurzeit in einem Festlegungsverfahren bestimmt. In dem Zuge wird die Bundesnetzagentur zum 1. Juli 2023 die Anforderungen festlegen. Hierzu können noch bis zum 17. März 2023 (Eingang bei der Bundesnetzagentur) Stellungnahmen abgegeben werden. Link: www.bundesnetzagentur.de/DE/Fachthemen/ElektrizitaetundGas/Ausschreibungen/Solaranlagen1/BesondereSolaranlagen/start.html
Monika Hohlbein