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Agri-Photovoltaik:

Ein System – doppelter Nutzen 

Wie die Agri-PV das Potenzial in der Landwirtschaft erhöhen kann.

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© Daria Fürst/BDEW

Die neue Bundesregierung nennt ambitionierte Ausbauziele für die Erneuerbaren. Doch wo sollen die neuen Anlagen entstehen? Diese Frage stellt sich nicht nur beim Ausbau der Windenergie,  sondern zunehmend auch bei Solarparks. Zwar sind bei Ausschreibungen für die Förderung von Freiflächensolaranlagen nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) grundsätzlich nur bestimmte Standorte zulässig, etwa entlang von Autobahnen. Jedoch werden diese Sonderflächen nicht ausreichen, um die deutschen Klimaziele nur ansatzweise zu erreichen. Es müssen regulatorisch und technologisch neue Konzepte der Flächennutzung umgesetzt werden. 

Im Koalitionsvertrag hat die neue Bundesregierung das Tempo für den Ausbau der Photovoltaik noch einmal erhöht: „Unser Ziel für den Ausbau der Photovoltaik (PV) sind ca. 200 GW bis 2030“ . Bisher gilt laut EEG 2021 das Ausbauziel 100 Gigawatt für das Jahr 2030, Ende 2020 waren in Deutschland insgesamt 54 Gigawatt installiert. Wie also lassen sich durchschnittlich 15 Gigawatt Zubau pro Jahr realisieren? Zunächst einmal sollen „alle Hemmnisse“ beseitigt werden, heißt es im Vertrag, zugleich setzt man auf neue Ideen: „Auch innovative Solarenergie wie Agri- und Floating-PV werden wir stärken und die Ko-Nutzung ermöglichen.“ Wie aber soll das konkret passieren? 

Einer, der sich mit diesen Innovationen auskennt, ist Fabian Neu, Projektentwickler Agri-PV Deutschland bei BayWa r.e. „Vor dem Hintergrund begrenzt verfügbarer Flächen in Deutschland braucht es ein Bündel verschiedener Technologien, um auch bisher nicht genutzte Potenziale für die solare Stromproduktion auszubauen. Nur so lassen sich die Ziele beim Gesamtgigawattausbau überhaupt erreichen“, sagt Neu.

Synergieeffekte rechnen sich 

Statt einem Entweder-oder – Solaranlage oder Anbaufläche – will die Agri-PV beides vereinen. Unterschieden werden zwei Anlagentypen: Bei Kategorie-1-Anlagen sind die Solarmodule über der landwirtschaftlichen Kultur angeordnet; darunter wachsen Sonderkulturen, etwa Kernobst oder Beeren. Bei Anlagen der Kategorie 2 werden beim Anbau von Getreide oder Hackfrüchten wie Rüben oder Kartoffeln die Modulreihen parallel zwischen den Ackerflächen errichtet. Die Abstände hängen von der betrieblichen Praxis ab, beispielsweise der Breite der Erntemaschinen. 2016 wurde auf einem Biohof in Bodenseenähe die erste deutsche Anlage der Kategorie 1 errichtet, 2021 ging in Gelsdorf (Kreis Ahrweiler) eine weitere Forschungsanlage ans Netz – als erste ihrer Art für Äpfel und Spalierobst. Die Jungbäume für acht Apfelsorten sind dort gerade im Aufwuchs. BayWa r.e. ist an beiden Projekten beteiligt.

Bildergalerie: Agri-PV in der Praxis

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„Die Herausforderung, an der wir arbeiten, lautet, das Produkt effizienter und schlanker zu gestalten“, sagt Fabian Neu. Wegen der aufwändigen Unterkonstruktionen und der Spezialmodule sind die Kosten höher als bei normalen Freiflächenanlagen. Trotzdem könne sich das rechnen: „Landwirte müssen zum Schutz vor Extremwetterereignissen wie Hagel oder Starkregen große Summen für kurzlebige Folien ausgeben, gerade wenn mit Blick auf den Klimawandel solche Ereignisse häufiger zu befürchten sind. Agri-PV ersetzt diese Folien- und Hagelschutznetze, reduziert somit nachhaltig Kosten und spart Plastikmüll. Gleichzeitig wird grüner Strom produziert.“

Auch der Sonnenbrandschutz gewinne gerade bei Kernobstplantagen an Bedeutung, berichtet Neu: „Unsere bifazialen Module, die das Sonnenlicht von beiden Seiten nutzen können, haben eine geringe Lichtdurchlässigkeit, im Sommer spenden sie Schatten.“ Bei Anlagen der Kategorie 2 sei an sandigen Standorten auch der Erosionsschutz durch die aufgereihten Module ein willkommener Synergieeffekt. 

Technisches Potenzial von 1.700 Gigawatt 

Bei der Agri-PV generiert eine Technologie gleich auf mehreren Ebenen Nutzen. Auch wirtschaftlich: Durch reduzierte Betriebskosten und mögliche zusätzliche Pachteinnahmen können die landwirtschaftlichen Betriebe schwankende Erlöse abfedern – wobei die landwirtschaftliche Produktion die primäre Einnahmequelle bleibt. Mit der im Mai 2021 veröffentlichten DIN SPEC 91434 wurde erstmals branchenübergreifend eine Agri-PV-Definition und Qualitätssicherung in der Projektumsetzung erarbeitet. Unter anderem sind darin unterschiedliche Anwendungskategorien und Kriterien für die landwirtschaftliche Hauptnutzung definiert: So dürfen bei Anlagen der Kategorie 1 maximal zehn Prozent der Agrarfläche bebaut sein, 90 Prozent müssen also weiter für die Landwirtschaft zur Verfügung stehen. Bei der Kategorie 2 dürfen maximal fünfzehn Prozent der Agrarfläche bebaut sein, 85 Prozent müssen entsprechend weiter landwirtschaftlich genutzt werden können. Für alle gilt: Mindestens zwei Drittel der Agrarerträge auf den Projektflächen müssen erhalten bleiben. 

So können durch die Agri-PV neue Flächenpotenziale erschlossen werden, die bisher für die Solarstromerzeugung als ungeeignet galten. Laut Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat die Agri-PV in Deutschland ein technisches Potenzial von 1.700 Gigawatt. Selbst wenn hiervon nur zehn Prozent realisiert werden, entspricht das einem Potenzial von 170 Gigawatt hierzulande. Global gesehen, kann die Agri-PV in Regionen mit trockenem Klima einen weiteren großen Nutzen entfalten: Die Module schützen nicht nur vor Sonnenbrand, die Verschattung senkt den Wasserbedarf auch im zweistelligen Prozentbereich. Ein integriertes Wassermanagementsystem kann mittlerweile außerdem Niederschläge auffangen, sammeln und gleichmäßig verteilen. „Ein klarer Vorteil“, sagt Neu. „Das merken wir an der Nachfrage. Unsere Anlagen in Deutschland und den Niederlanden haben einen weltweiten Marketingeffekt.“ 

Innovationen politisch fördern

Um die im Koalitionsvertrag angestrebten 15 Gigawatt Photovoltaik-Zubau jährlich zu schaffen, müssen Jahr für Jahr dreimal so viele neue Solaranlagen ans Netz gehen wie 2020. Welche Rolle wird die Agri-PV dabei spielen? Das hängt sicher von der Kostenentwicklung ab. Auch technologisch sind noch nicht alle Möglichkeiten ausgereizt: „Wir arbeiten an der Steigerung der Effizienz und des Energieoutputs und optimieren die Integration in die Landwirtschaft“, so Fabian Neu. Politisch liegt es an der neuen Bundesregierung, die Weichen für den Ausbau zu stellen – etwa über die ausgeschriebene Gesamtleistung, die Frequenz und die weitere Ausgestaltung des Innovationsausschreibungs-Segments „Besondere Solaranlagen“ im Rahmen des EEG. Zurzeit landen dort noch alle Gebote in einem Topf, egal ob für Agri-PV-Anlagen der Kategorie 1 oder 2, Floating-PV oder Installationen auf Parkplatzflächen.



„Wir sind der Meinung, dass die Agri-PV Kategorie 2 aufgrund der niedrigeren Baukosten nicht den Besonderen Solaranlagen zugeordnet werden sollte. Das Sondersegment sollte Agri-PV der Kategorie 1 sowie Floating-PV vorbehalten sein. Die großen technischen Agri-PV-Potenziale können wirtschaftlich nicht erschlossen werden, wenn in der Innovationsausschreibung für Besondere Solaranlagen beide Agri-PV-Anwendungsmöglichkeiten der Kategorie 1 und 2 in Wettbewerb treten müssen“, sagt Neu. „Außerdem sollte die Deckelung der Anlagengröße bei zwei Megawatt aufgehoben werden. Viele Landwirte bewirtschaften eben große Flächen und wollen die ganz nutzen, auch für die Solarstromproduktion.“ 

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