Chinas riesiger Solarpark belebt das Ökosystem und versorgt Millionen Menschen mit Strom

Eine neue Oase, geprägt von Solarmodulen

Auf den Hochebenen von Qinghai auf dem Tibetischen Plateau hat China ein weitläufiges Solarprojekt errichtet, das sowohl den Energiemix als auch die Landschaft verändert. Auf rund 235 Quadratmeilen Wüstengebiet speisen mehr als sieben Millionen Photovoltaikmodule an klaren Tagen Strom ins Netz ein und spenden dem ausgedörrten Boden während der übrigen Zeit Schatten. Dieser Schatten trägt zusammen mit den schwächeren Winden zwischen den Modulreihen dazu bei, dass sich Gräser und kleine Sträucher an Stellen ansiedeln, an denen zuvor nackter Boden und Sand dominierten. Hirten treiben nun Schafe durch die Anlage. Die Tiere nutzen die zurückgekehrte Vegetation als Futter und halten zugleich das Pflanzenwachstum in Grenzen.

Es handelt sich um den weltweit größten zusammenhängenden Photovoltaikkomplex. Seine Fläche reicht aus, um bei günstigen Bedingungen bis zu fünf Millionen Haushalte mit Strom zu versorgen. Das Projekt berührt zwei dringende Prioritäten: den Ausstoß von Kohlenstoff zu senken und Landschaften zu stabilisieren, die seit Jahrzehnten zunehmend wüstenähnliche Züge annehmen. China verfügt über ausgedehnte Wüsten- und Halbwüstengebiete. Nationalen Studien zufolge ist rund ein Viertel der Landesfläche Wüste. Hunderte Millionen Menschen sind von der fortschreitenden Wüstenbildung betroffen, etwa durch Staubstürme, Erosion und den Verlust fruchtbarer Flächen. Das Großprojekt erprobt, wie Energieinfrastruktur zugleich als Instrument der Landschaftspflege dienen kann.

Erste Erkenntnisse deuten darauf hin, dass die Modulflächen die Ökologie messbar verbessern. Wissenschaftler warnen zugleich, dass sorgfältige Planung und Bewirtschaftung nötig sind, um neue Belastungen für empfindliche Böden zu vermeiden. Forschungsteams, die den Photovoltaikpark Gonghe, den Kern des Ausbaus in Qinghai, untersucht haben, berichten von Veränderungen bei Feuchtigkeit, Temperatur und Wind in Bodennähe, die die Erholung der Vegetation begünstigen. Sie stellten auch Veränderungen bei Bodennährstoffen und Pflanzenvielfalt fest, die fortlaufend beobachtet werden müssen. Das Bild ist nicht das einer wundersamen Begrünung, sondern das einer stetigen, gelenkten Verbesserung der Bodenverhältnisse bei zugleich enormer Erzeugung sauberer Energie.

Wie das Großprojekt in Qinghai entstand

Das Herzstück des Projekts liegt im Kreis Gonghe in der Autonomen Präfektur Hainan der Tibeter, mitten in der Wüste Talatan Gobi. Der Standort erhält einen Großteil des Jahres intensive Sonneneinstrahlung, leidet jedoch unter geringen Niederschlägen und hoher Verdunstung. Die Ingenieure installierten Reihen aus monokristallinen und polykristallinen Siliziummodulen auf fest geneigten Gestellen und einachsigen Nachführsystemen. Sie sind so angeordnet, dass sie die langen Sonnenstunden nutzen und zugleich schattige Korridore schaffen, in denen der Wind nachlässt und die Feuchtigkeit nahe der Oberfläche etwas länger erhalten bleibt.

Lage und Funktionsweise

Die Höhenlage des Plateaus, kalte Winter und trockene Luft setzen der Vegetation enge Grenzen. Langjährige Klimadaten aus Gonghe weisen eine durchschnittliche Jahrestemperatur von etwa 4 Grad Celsius aus, bei vergleichsweise geringen Niederschlägen und sehr hoher Verdunstung. Die Sonnenscheindauer liegt bei rund 2.300 bis 3.500 Stunden pro Jahr. Im Solarpark unterbrechen die Module die direkte Sonneneinstrahlung und verringern die Stärke der Winde nahe der Oberfläche. Auf Höhe eines einzelnen Moduls ist dieser Mikroklimaeffekt gering. Auf Hunderten Quadratmeilen entsteht jedoch ein Mosaik aus windärmeren und tagsüber kühleren Bodenflächen, wodurch weniger Feuchtigkeit verloren geht. So finden Samen günstigere Bedingungen zum Keimen, und Pflanzen mit flachen Wurzeln können sich länger halten.

Strom für Millionen und ein stabileres Netz

Die Gesamtleistung des Parks ist ein wichtiger Beitrag zur regionalen Stromversorgung, besonders während der Spitzenstunden am Tag. Betreiber zufolge kann die Anlage bis zu fünf Millionen Haushalte versorgen. Die tatsächliche Zahl hängt von der jahreszeitlichen Sonneneinstrahlung und der Einspeisung ins Netz ab. Vertreter der Lokalverwaltung und Branchenanalysten zufolge hat das Projekt Arbeitsplätze in Bau, Betrieb und Wartung geschaffen. Die neue Erzeugungskapazität in dieser Größenordnung habe außerdem dazu beigetragen, die Strompreise in den umliegenden Gemeinden stabiler zu halten und die Energieversorgung im Westen Chinas sicherer zu machen. Qinghai gilt als Vorzeigeregion für die Integration sauberer Energie: Solarstrom wird mit Übertragungsleitungen zu den Verbrauchszentren und mit Maßnahmen zur Bewirtschaftung der Flächen innerhalb und rund um die Anlage kombiniert.

Was sich unter und rund um die Module verändert

Module verändern die Bedingungen an der Oberfläche auf drei grundlegende Arten. Sie halten einen Teil der einfallenden Sonnenstrahlung vom Boden ab. Wo die Reihen wie niedrige Windschutzwände wirken, bremsen sie den Wind. Außerdem leiten sie Regen- und Schneewasser in schmale Streifen entlang ihrer Kanten. Zusammengenommen sorgen diese Veränderungen für mehr Bodenfeuchtigkeit nahe der Oberfläche, geringere Temperaturschwankungen am Boden und weniger Abtragung durch Wind. In einer Wüste können selbst mäßige Veränderungen bei Feuchtigkeit und Windeinwirkung Gräsern und robusten Sträuchern helfen, Fuß zu fassen.

Mikroklima und Boden

Fachbegutachtete Studien zum Standort Gonghe liefern systematische Belege für diese Veränderungen. Eine Analyse aus dem Jahr 2024 nutzte einen DPSIR-basierten Ansatz. Diese Methode erfasst Antriebskräfte, Belastungen, Zustand, Auswirkungen und Reaktionen, um Umweltveränderungen zu bewerten. Damit verglichen die Forschenden die Bedingungen im Solarpark mit Kontrollflächen in der Umgebung. Das Gebiet innerhalb der Anlage erreichte einen zusammengesetzten ökologischen Wert von etwa 0,44 auf einer Skala, auf der höhere Werte für bessere Bedingungen stehen. Übergangsbereiche und Flächen außerhalb der Anlage lagen bei etwa 0,29. Die Forschenden führten die besseren Ergebnisse innerhalb des Parks auf kleine, aber beständige Verbesserungen des Mikroklimas, der Bodenfeuchtigkeit und der mikrobiellen Lebensgemeinschaften zurück. Das Indikatorensystem der Studie, das Feldproben, Fernüberwachung und statistische Gewichtung kombinierte, weist auf insgesamt bessere Bodenbedingungen innerhalb der Anlage hin als auf benachbarten Flächen ohne Module. Die Methodik und Ergebnisse sind im Beitrag in Scientific Reports bei Nature unter diesem Link nachzulesen.

Feldmessungen aus anderen Solarparks in den Trockengebieten des Plateaus zeigen ähnliche Mikroklimamuster. Böden unter den Anlagen sind tagsüber tendenziell kühler und nachts etwas wärmer als ungeschützte Flächen. Auch die relative Luftfeuchtigkeit verändert sich so, dass neue Keimlinge weniger Stress ausgesetzt sind. Weniger Wind an der Oberfläche, vor allem in den windigsten Jahreszeiten, verringert zudem die Sandbewegung rund um junge Pflanzen. Diese Bedingungen garantieren keine widerstandsfähigen Pflanzengemeinschaften, senken aber die Hürden für Keimung und Überleben, wenn sie mit grundlegender Flächenpflege einhergehen.

Vegetation und Nährstoffe

Die Reaktion der Pflanzengemeinschaften ist allerdings komplex. Untersuchungen in der Wüste von Qinghai ergaben, dass die Biomasse unter den Modulen zwar zunahm, der Artenreichtum und der Shannon-Index für Artenvielfalt im Vergleich zu Kontrollflächen außerhalb der Anlage jedoch zurückgingen. Der Wassergehalt des Bodens stieg unter den Modulen, während der verfügbare Phosphor abnahm. Analysen zeigten, dass Bodenwasser und verfügbarer Phosphor maßgeblich dafür sind, welche Arten vorherrschen. Diese unterschiedlichen Ergebnisse sprechen dafür, dass Verantwortliche bei der Rückkehr der Vegetation Bodennährstoffe und Konkurrenz zwischen Pflanzen im Blick behalten sollten. Mögliche Maßnahmen sind die gezielte Aussaat heimischer Arten in den Bereichen zwischen den Modulreihen, eine kleinräumige Phosphorzufuhr auf verarmten Flächen, wo heimische Pflanzen unter Phosphormangel leiden, sowie eine saisonale Planung der Wartungsarbeiten, um den Neuaustrieb zu schützen.

Profitieren Wüsten ökologisch insgesamt?

Eine separate Studie zum Solarausbau auf dem Qinghai-Tibet-Plateau nutzte Ökosystemdienstleistungsmodelle, um von 2011 bis 2020 die Kohlenstoffbindung, die Sandfixierung und den Bodenerhalt in den Phasen vor, während und nach dem Bau zu bewerten. Nach der Errichtung der Anlagen stieg die modellierte Kohlenstoffbindung um etwa 71 Prozent, die Sandfixierung um etwa 81 Prozent und der Bodenerhalt um etwa 32 Prozent. Die stärksten Verbesserungen zeigten sich in einem Umkreis von etwa 400 bis 500 Metern um die Anlagen. Das entspricht der Entfernung, über die sich die Effekte des Mikroklimas und der Oberflächenrauigkeit tendenziell abschwächen. Der vollständige Artikel, erschienen in Environmental Research Letters, ist bei IOP unter diesem Link verfügbar.

Diese Kennzahlen sind wichtig, weil sie Veränderungen vor Ort in Leistungen übersetzen, die Landschaften für die Menschen erbringen. Die Kohlenstoffbindung beschreibt, wie viel Kohlenstoff Pflanzen und Böden speichern können, und trägt so zum Klimaschutz bei. Die Sandfixierung zeigt, wie stabil die Oberfläche ist, und steht im Zusammenhang mit Staubstürmen und Erosion. Der Bodenerhalt erfasst, wie gut der Boden bei Wind und seltenen Regenfällen fruchtbaren Oberboden zurückhält. Werden diese Verbesserungen aufrechterhalten, bedeutet das weniger Tage mit Staub, bessere Bedingungen für die Weidewirtschaft und eine widerstandsfähigere Grundlage für die umliegenden Ökosysteme.

Die Forschenden betonen auch, dass sich nicht jeder Indikator positiv entwickelte. In einigen Bewertungen fielen die Pilzvorkommen und die tägliche photosynthetisch aktive Strahlung unter den Modulen geringer aus. Das deutet darauf hin, dass Veränderungen bei Licht und Konkurrenz manche Organismen belasten können, selbst wenn die Biomasse zunimmt. Deshalb sind Monitoring und eine anpassungsfähige Bewirtschaftung entscheidend für die ökologischen Ziele des Projekts. Wissenschaftler empfehlen, Pufferzonen an den Rändern der Anlagen zu bewirtschaften, kompakte und zugleich ökologisch sensible Layouts zu wählen und regelmäßig ökologische Erhebungen durchzuführen, um die Maßnahmen an die Entwicklung des Standorts anzupassen.

Schafe, Landschaftspflege und Betrieb

Auf Teilen des Parks wird wieder geweidet. Herden ziehen durch die Modulreihen und fressen die neu gewachsenen Gräser und niedrigen Sträucher. Provinzprogramme stellen dies als Verbindung von erneuerbarer Energie, Vegetationsanbau und Tierhaltung dar, die sowohl die Erholung der Flächen als auch die Einkommen im ländlichen Raum unterstützt. Berichten aus Qinghai zufolge hat die Vegetation auf zuvor als unfruchtbar geltenden Flächen deutlich zugenommen. Zudem hätten Hirten durch die Verbindung von Weidewirtschaft und Pflege des Solarparks neue Einkommensquellen erschlossen. Schafe führen mit ihrem Dung Nährstoffe zurück in den Boden und halten die Vegetation niedrig. Das kann die Brandgefahr verringern und verhindern, dass Pflanzen die unteren Modulränder beschatten.

Weidewirtschaft braucht weiterhin einen Plan. Überweidung kann die Fortschritte zunichtemachen, besonders im Spätsommer, wenn die Pflanzen empfindlich sind. Verantwortliche teilen die Flächen gewöhnlich in festgelegte Bereiche ein, durch die die Herden abwechselnd geführt werden. Stark genutzte Bereiche werden geschont, und nach der Aussaat wird der Zugang eingeschränkt, damit sich die Wurzeln festigen können. Zäune um empfindliche Lebensräume, etwa Rinnen, in denen sich das von den Modulkanten abfließende Wasser sammelt, verringern das Trampeln. Erfolgreiche Programme richten die Besatzdichte nach der saisonalen Produktivität aus und passen sie anhand von Vegetationserhebungen an.

Auch die Staubkontrolle und die Reinigung gehören zum Alltag in Wüsten-Solarparks. Aufgewirbelter Staub kann die Leistung mindern und das Glas abschleifen. Vegetation innerhalb der Anlage, stabilisierte Flächen unter den Modulreihen sowie Kies oder Schotter auf stark befahrenen Wegen können die Staubentwicklung verringern. Gereinigt wird je nach Bedarf mit Trockenbürsten und Luftdüsen oder durch leichtes Abspülen mit Wasser, wenn die Staubbelastung am höchsten ist. Da Wasser knapp ist, legen verantwortungsbewusste Betreiber Reinigungspläne fest, die Zeiten mit besonders starker Verschmutzung priorisieren, und investieren, wo möglich, in Rückgewinnungssysteme. Auch kleine Veränderungen der Geländemodellierung helfen: Sie leiten Oberflächenabfluss von Fundamenten und Kabelgräben weg und verhindern so Erosion.

Auf einem empfindlichen Plateau kommt es auf die Planung an

Das Qinghai-Tibet-Plateau bietet einige der besten Solarressourcen der Welt, seine Ökosysteme reagieren jedoch empfindlich auf Störungen. Räumliche Planungsstudien, die die Analyse der Flächeneignung mit der Bewertung von Ökosystemdienstleistungen verbinden, zeigen, warum der Standort entscheidend ist. Bei der Kartierung des Plateaus ermittelten Forschende Gebiete, in denen Sonneneinstrahlung, Gelände, Erreichbarkeit und ökologische Widerstandsfähigkeit am besten zusammenpassen. Ihren Karten zufolge verfügt ein beträchtlicher Teil des Plateaus über technisches Potenzial. Bezieht man jedoch Ökosystemdienstleistungen und den Schutz von Flächen ein, eignet sich nur ein kleinerer Teil besonders gut. Forschende haben außerdem eine Diskrepanz zwischen den Standorten bestehender Projekte und den insgesamt besten Möglichkeiten für neue Anlagen festgestellt. Sorgfältige Planung kann diese Lücke verkleinern.

Studien zur Standortwahl in ganz China kommen zu ähnlichen Ergebnissen. Ein aktuelles Modell, das Sonneneinstrahlung, Gefahren durch Wind und Sand sowie ökologische Faktoren gewichtete, kam zu dem Schluss, dass Kieswüsten für sehr große Projekte meist besser geeignet sind als Sandwüsten. Der Analyse zufolge könnte ein kleiner Teil der Wüstenfläche ausreichen, um den nationalen Strombedarf zu decken. Die am besten geeigneten Gebiete konzentrieren sich auf Teile des Qaidam-Beckens und den Norden des Landes. Dieselben Studien betonen, dass Schutzgebiete und Flächen mit dichterer Vegetation ausgeschlossen werden sollten und die Projektdichte an die örtlichen Umweltgrenzen angepasst werden muss. Die Botschaft ist klar: Eine kluge Standortwahl verringert Konflikte mit Wildtieren und den Nutzern der Flächen und verbessert zugleich die langfristige Leistungsfähigkeit der Projekte.

Planer und Behörden in Qinghai haben Elemente dieses Ansatzes bereits übernommen. Zu den Empfehlungen jüngerer ökologischer Bewertungen zählen Pufferzonen an den Rändern der Anlagen, kompakte Layouts mit kürzeren Korridoren durch gestörte Flächen, gezieltes ökologisches Monitoring und eine anpassungsfähige Regulierung, bei der Anforderungen je nach gemessenen Bedingungen am Standort verschärft oder gelockert werden können. Bei neuen Projekten sind solche Maßnahmen zunehmend Standard. Bei bestehenden Anlagen lassen sie sich im Rahmen von Modernisierungen oder Wartungszyklen nachrüsten.

Arbeitsplätze, Einkommen und Akzeptanz vor Ort

Der Bau einer Anlage dieser Größe brachte viele Arbeitskräfte aus der Region zusammen. Während der Bauhochsaison entstanden Tausende Stellen. Anschließend kamen dauerhafte Arbeitsplätze in Betrieb, Vegetationspflege und Netzunterstützung hinzu. Lokale Dienstleister, vom Transport bis zur Unterkunft, profitierten während des Ausbaus. Mit der Aufnahme des Betriebs entstand eine zweite Welle von Arbeitsplätzen in der Flächenpflege und in Weidegenossenschaften innerhalb der Anlage. Hirten erhielten damit eine neue Möglichkeit, traditionelle Erwerbsformen mit einem modernen Energieprojekt zu verbinden.

Die Behörden in Qinghai werben für eine umfassendere Strategie, bei der die Ökologie Vorrang hat. Naturschutzmaßnahmen an nahe gelegenen Seen und Graslandschaften, Schulungsprogramme mit Rangerstellen für die Bevölkerung sowie die UNESCO-Anerkennung geologischer Stätten haben durch Ökotourismus und Arbeitsplätze im Naturschutz die Einkommen vor Ort erhöht. Das Solarprojekt fügt sich in dieses Muster ein, weil es Investitionen in Energie mit der Wiederherstellung von Flächen und der Entwicklung des ländlichen Raums verbindet. Diese Verbindung ist wichtig für die Akzeptanz in der Bevölkerung. Wenn die Menschen sehen, dass die Vegetation zurückkehrt, die Staubbelastung nachlässt und die Haushaltseinkommen steigen, unterstützen sie Energieprojekte eher, melden Probleme frühzeitig und beteiligen sich an Monitoringprogrammen, die die Flächen gesund halten.

Auch die Versorgungssicherheit wird von regionalen Planern häufig als Vorteil genannt. Die umfangreichen Solar- und Windressourcen Westchinas, darunter Standorte wie Gonghe, decken inzwischen den Bedarf der Provinzen und leiten überschüssigen Strom über Hochspannungsleitungen nach Osten. Die große Kapazität der sauberen Energieerzeugung in Qinghai hat den täglichen und jahreszeitlichen Ausgleich verbessert, wenn sie mit flexiblen Ressourcen an anderen Stellen des Netzes kombiniert wird. Diese höhere Versorgungssicherheit ist für Industriebetriebe mit eng getakteten Abläufen und für Haushalte wichtig, die stabile Stromrechnungen wünschen.

Wie ein Ausbau in anderen Regionen aussehen könnte

Die Erfahrungen aus Qinghai werden auch für andere Trockengebiete immer relevanter. Maßnahmen, die die ökologische Wirkung verbessern, sind praktisch und übertragbar. Dazu zählen größere Abstände zwischen den Reihen, um Winderosion zu begrenzen, die gezielte Ableitung von Oberflächenwasser in bewachsene Streifen, kompakte Zufahrtswege zur Verringerung der gestörten Fläche und Pufferstreifen an den Rändern der Anlagen. Verantwortliche können heimische Pflanzen in den Bereichen zwischen den Modulreihen aussäen, Wartungsarbeiten auf die Vegetationsperioden abstimmen und die Weidewirtschaft an die saisonale Produktivität anpassen.

Studien zeigen außerdem klare räumliche Muster. Die stärksten Verbesserungen bei Ökosystemdienstleistungen treten oft in einem Umkreis von einigen Hundert Metern um die Anlagen auf. Das deutet darauf hin, dass sich die Vorteile auf die Fläche der Anlage und deren unmittelbare Umgebung konzentrieren. Dieses Muster sollte bei der Planung von Monitoringmaßnahmen und beim Standort von Schutzkorridoren für Wildtiere berücksichtigt werden. Für jedes große Projekt sollten Planer zunächst eine ökologische Ausgangserhebung für den jeweiligen Standort erstellen und anschließend anhand eines DPSIR-basierten Indikatorensystems den Fortschritt messen und Maßnahmen anpassen. Eine öffentliche Berichterstattung über diese Kennzahlen kann Vertrauen schaffen und fundierte Entscheidungen darüber erleichtern, ob ein Projekt erweitert, pausiert oder verändert werden soll.

Ökologischer Erfolg ist damit nicht garantiert. Wüstenökosysteme unterscheiden sich stark, und selbst innerhalb einer Provinz können sich Bodenchemie, Grundwassertiefe und Windverhältnisse auf kurze Distanz ändern. Die Erfahrungen aus Qinghai zeigen, dass große Solarparks die Erholung der Vegetation unterstützen und die Flächen stabilisieren können. Zugleich machen sie Zielkonflikte bei Pflanzenvielfalt und Bodennährstoffen sichtbar, die Aufmerksamkeit erfordern. Mit durchdachter Planung, transparentem Monitoring und Beteiligung der Bevölkerung können Stromerzeugung und gesunde Böden gleichermaßen profitieren.

Die wichtigsten Punkte

• Das chinesische Projekt in Qinghai erstreckt sich über rund 235 Quadratmeilen. Mehr als sieben Millionen Solarmodule können bis zu fünf Millionen Haushalte mit Strom versorgen.
• Schatten durch die Module und weniger Wind zwischen den Reihen haben dazu beigetragen, dass Gräser und Sträucher in Teilen der Wüste Talatan zurückkehren. Das unterstützt die Schafhaltung und stabilisiert den Boden.
• Eine Studie von 2024 in Scientific Reports ergab mithilfe eines DPSIR-basierten Indikatorensystems, dass das Gebiet innerhalb des Solarparks Gonghe ökologisch besser abschnitt als die umliegenden Flächen.
• Eine Studie in Environmental Research Letters berichtete nach dem Bau von Zuwächsen bei Kohlenstoffbindung, Sandfixierung und Bodenerhalt. Die stärksten Verbesserungen zeigten sich in einem Umkreis von 400 bis 500 Metern um die Anlagen.
• Die Biomasse unter den Modulen nahm zu, während der Artenreichtum zurückging und weniger verfügbarer Phosphor gemessen wurde. Das unterstreicht, wie wichtig die Überwachung von Nährstoffen und eine anpassungsfähige Bewirtschaftung sind.
• Die Verantwortlichen bewirtschaften Weideflächen im Wechsel, kontrollieren Staub, modellieren das Gelände sorgfältig und säen gezielt Pflanzen aus, um die Vegetation zu erhalten und Verschmutzungen der Module zu verringern.
• Studien zur räumlichen Planung zeigen, dass Kieswüsten sich für sehr große Projekte häufig besser eignen als Sandwüsten und eine kluge Standortwahl Schutzgebiete und Flächen mit dichter Vegetation meidet.
• Das Projekt hat Arbeitsplätze geschaffen und die lokale Stromversorgung stabilisiert. Provinzprogramme verbinden den Solarausbau zudem mit Naturschutz und steigenden Einkommen im ländlichen Raum.
• Zu den übertragbaren Maßnahmen zählen Pufferzonen, kompakte Layouts, DPSIR-basiertes Monitoring und die Beteiligung der Bevölkerung, damit die ökologischen Verbesserungen anhalten.