Die Photovoltaik liefert nicht nur grünen Strom, sondern offenbart auch ein weiteres, oft übersehenes Potenzial im Kampf gegen den Klimawandel. Eine neue Studie zeigt, dass Solarparks als CO2-Speicher fungieren und tote Sandböden wiederbeleben können. Wie Schatten und Putzwasser das karge Erdreich in einen effektiven Kohlenstoffspeicher verwandeln.
Ein Forscherteam der Xi’an University of Technology in China veröffentlichte kürzlich Daten aus der Praxis. Über drei Jahre hinweg analysierten die Wissenschaftler den riesigen Talatan-Solarpark am Rande des Qinghai-Tibet-Plateaus. Im Mittelpunkt stand die Frage, wie großflächige Photovoltaikanlagen den Wüstenboden und seine Fähigkeit, Kohlendioxid dauerhaft zu binden, verändern können.
Die Messergebnisse zeigen in eine klare Richtung. Der gesamte Kohlenstoffgehalt im Boden stieg durch die Solarmodule um exakt 125,89 Prozent im Vergleich zur unberührten Wüste. Und der organisch gebundene Kohlenstoff vervierfachte sich nahezu. Dabei handelt es sich etwa um Reste abgestorbener Pflanzenteile und Bodenlebewesen. Auch der anorganische Kohlenstoff in Form von Carbonaten nahm um knapp 70 Prozent zu. Das zeigt, dass die Module die Versteppung verzögern oder gar stoppen und auf diesem Weg das karge Erdreich füttern können.
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Mikroklima und Feuchtigkeit: Warum Putzwasser und Schatten den Sand beleben
Doch wie verwandelt die Technologie die kargen Sandböden in effektive Kohlenstoffspeicher? Die Erklärung liegt im Zusammenspiel aus einer mikroklimatischen Abschirmung und Feuchtigkeitsregulierung. Solarmodule agieren tagsüber wie ein gigantisches Sonnensegel, das die extreme Hitze vom Boden fernhält. Nachts wiederum wirken sie wie eine schützende Decke gegen die frostige Wüstenkälte. Dazu kommt ein weiterer Faktor: Putzwasser. Reinigungstrupps befreien die Solarpanels regelmäßig von Staub. Dadurch sickert Wasser direkt in den geschützten Untergrund.
Weil der Schatten die Verdunstung bremst, bleibt die Feuchtigkeit im Sand gespeichert. Unter halbbeweglichen Solarmodulen kletterte der durchschnittliche Feuchtigkeitsgehalt laut den Angaben auf 14,56 Prozent. Das Wasser soll so schlafende Mikroorganismen aufwecken und erste Gräser sprießen lassen. Die Verwendung von Putzwasser führt also nicht zu Abfall, sondern funktioniert als hocheffiziente Tröpfchenbewässerung. Nachführsysteme, die sich wie Sonnenblumen nach dem Lauf der Sonne drehen, reichern den Boden laut den Wissenschaftlern am stärksten mit Kohlenstoff an.
Die Messungen belegen, dass sich der organische Kohlenstoff in den obersten zehn Zentimetern der Erdschicht sammelt, während der anorganische Kohlenstoff in tiefere Bodenschichten (20–40 cm) wandert. Zwar ist die Anreicherung unmittelbar unter den Modulen am höchsten, doch auch in den Lücken zwischen den Reihen weist der Boden einen deutlich erhöhten Kohlenstoffgehalt auf. Weltweit sollen in Wüsten fast 2.000 Milliarden Tonnen Kohlenstoff gespeichert sein. Das entspricht rund 80 Prozent des globalen anorganischen und 32 Prozent des organischen Bodenkohlenstoffs.
Klima-Doppelagenten mit Risiko: Was die Solarparks als CO2-Speicher für die Zukunft bedeuten
Für die Zukunft bedeutet das, dass Wüsten sich zu echten Doppelagenten beim Klimaschutz entwickeln könnten. Sie liefern oberhalb der Panels grünen Ökostrom und absorbieren unter diesen das Treibhausgas wie ein Filter aus der Luft. Rund 50 Millionen Quadratkilometer Wüstenfläche bedecken unseren Planeten. Wenn Planer Solarparks künftig gezielt mit drehbaren Nachführsystemen errichten, könnte ein großer Hebel gegen die Erderwärmung entstehen. Aber das System birgt auch Risiken.
Denn das Wüsten-Ökosystem reagiert extrem sensibel. Dabei verhält es sich nicht linear. Der sogenannte Schwellenwert-Effekt (Threshold-Effekt) zeigt, dass Bodenfeuchte und Nährstoffe erst ab dem Überschreiten bestimmter Grenzwerte eine netto positive Kohlenstoffspeicherung ermöglichen. Darunter hemmen Mangelbedingungen den Aufbau stabiler Kohlenstoffspeicher. Zudem kann ein unkontrollierter Stickstoffüberschuss während der Frost-Tau-Phasen über den sogenannten Priming-Effekt den Abbau von organischem Kohlenstoff beschleunigen. Daher ist ein präzises Wasser- und Düngemanagement erforderlich.
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