Bringt die Energiewende auch eine Wende für unsere landwirtschaftlichen Böden?

– ein Beitrag von Viola Schade, Dr. Christian Ahl & Dr. Peter Gernandt der Abteilung Agrarpedologie der Uni Göttingen

Etwa 500 Terrawattstunden. Dies ist die Antwort auf die Frage, wie viel Energie in Form von Strom Deutschland in den letzten 15 Jahren jährlich im Mittel verbraucht. Dieser Wert soll sinken: durch effizientere Systeme, Innovationen im Maschinenbau, mehr erneuerbare Energien. Bedenkt man, dass der Verkehrssektor zu diesem Wert nur um ca. 0,02 % im Jahr 2018 beitrug und die Elektromobilität zukünftig einen erheblichen Anteil auf Deutschlands Straßen einnehmen soll, scheint dies ein weiter Weg zu sein. Umso dringlicher stellt sich dabei der Neu- und Ausbau der vorhandenen Stromleitungsnetze als Wegbereiter heraus, um die erneuerbaren Energien bestmöglich zu den Verbrauchern zu transportieren (Quelle: UBA).

Die Stromtrassen dienen zur Energieversorgung in Deutschland als auch für einen gemeinsamen europäischen Strommarkt.

Begleitet wird der Netzausbau jedoch von Zweifeln und Protesten, die unter anderem dazu geführt haben, dass im Jahr 2015 per Energieleitungs-Ausbau-Gesetz (EnLAG) bei Großprojekten im Bau von Leitungen zur Höchstspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) ein Vorrang für Erdverkabelung eingeräumt wird. Getestet wird diese Technik in Pilotvorhaben auch auf Teilstrecken der Höchstspannungs-Drehstrom-Übertragung (HDÜ).

Die Kabel verschwinden folglich unter der Erde, sowohl in landwirtschaftlich als auch in forstwirtschaftlich genutzten Böden – mit welchen Folgen?

Hier setzt das neue Forschungsprojekt der Abteilung Agrarpedologie des Departments für Nutzpflanzenwissenschaften der Georg-August-Universität Göttingen an.

Neben begleitenden Untersuchungen auf realen Trassenabschnitten der 380 kV-HDÜ-Leitung der Erdkabelpilotstrecke Wahle—Mecklar (EnLAG § 2 Abs. 1) startet die Georg-August-Universität Göttingen in Kooperation mit dem Netzbetreiber TenneT TSO GmbH ein Feldexperiment auf der Lehr- und Versuchsstation der Universität Göttingen am Reinshof, eigens für diese Thematik angelegt.

Blick von Süd-West auf das Testgelände im Bau

Dort liegen seit Herbst 2019 auf einer Fläche von 0,35 ha, in einer Tiefe von 1,60 m, sechs beheizbare Rohre mit einer Gesamtlänge von annähernd 300 m, die die Leistungsverluste eines Erdkabelabschnitts auf einer Strecke von 50 m simulieren sollen. Darüber hinaus liegen auch unbeheizte Rohre auf Flächen, die die Auswirkungen der Störung des Bodens ohne den Einfluss der Wärme repräsentieren sollen. Mehr als 1000 Kubikmeter Boden wurden dafür ausgehoben, umgelagert und wieder eingebaut. Alles unter den Augen der beteiligten Wissenschaftler der Uni Göttingen und der bodenkundlichen Baubegleitung durch das Ingenieur-Büro GERIES, um potenzielle Schwachstellen und Potentiale im vorsorgenden Bodenschutz ausfindig zu machen.

Das Forschungsvorhaben richtet sich nach grundlegenden Fragestellungen sowohl zu bau- als auch betriebsbedingten Auswirkungen eines Erdkabel-Bauwerkes auf die Bodenstruktur, den Wasser-, Wärme- und Nährstoffhaushalt des Bodens sowie dessen Ertragspotential.

Stationäre Sonden erfassen Daten zu Tempertaur und Feuchtigkeit im Boden

Ein Monitoring der Bodenparameter erfolgt stetig über stationär verbaute Sensorik sowie mit regelmäßigen Messungen mit mobilem Gerät und Laboranalysen. Hierbei kommen u. a. auch GPS-gesteuerte Luftbildreihen inkl. GIS-Auswertung zum Einsatz. Das Testfeld ist hinsichtlich seines Ausgangszustandes begutachtet worden und steht im Vergleich zu laufenden Kontrollen im angrenzenden, unbeeinflussten Gebiet. In diesem Zusammenhang wird der Acker auf dem Testgelände von Sensorkabeln mit einer Gesamtlänge von mehreren Kilometern durchzogen. Oberirdisch ist nach Abschluss der Baumaßnahmen davon nichts sichtbar.

Derzeit befindet sich das Experiment in der letzten Testphase. Die Beheizungsanlage durchläuft einen letzten Härtetest, zur Absicherung ihrer Langzeittauglichkeit bevor das Dauerversuchsszenario gestartet wird. Sechs Jahre lang soll hier anschließend geforscht werden – und das unter normalen landwirtschaftlichen Betriebsbedingungen. Voraussetzung, dass der durch den Bau beanspruchte Boden lediglich geringste Strukturschäden nimmt, ist eine 3-jährige Bewirtschaftungspause. In dieser Rekultivierungsphase, die lediglich die Ansaat strukturbildender Zwischenkulturen vorsieht, befindet sich zur Zeit der Feldversuch.

Erste Ergebnisse werden nach Ende der kommenden Vegetationsperiode erwartet.