Agrophotovoltaik: Doppelte Nutzung von Fläche für Energie und Ernährung
Die Agrophotovoltaik, auch bekannt unter dem Begriff Agri-Photovoltaik (APV), beschreibt das Konzept, landwirtschaftlich genutzte Flächen gleichzeitig für die Produktion von erneuerbarem Solarstrom zu verwenden. Diese innovative Technologie kombiniert Photovoltaikanlagen mit Ackerbau oder Viehzucht und schafft damit eine vielversprechende Synergie zur Förderung nachhaltiger Landwirtschaft und Energieerzeugung.
In Zeiten zunehmender Flächenkonkurrenz ist das Modell der doppelten Nutzung von Land ein entscheidender Ansatz zur Bewältigung der Herausforderungen der Klima- und Energiekrise. Während herkömmliche Photovoltaik-Anlagen häufig auf Freiflächen montiert werden, ermöglicht die Agrophotovoltaik die gleichzeitige Nutzung derselben Fläche für landwirtschaftliche Erzeugnisse. Dies führt zu einer Steigerung der Flächeneffizienz und zu einer gesamtwirtschaftlich sinnvollen Lösung.
Photovoltaik und Landwirtschaft: Wie funktionieren Agri-PV-Systeme?
Die technische Umsetzung der Agrophotovoltaik variiert je nach Standort, Kulturpflanze und klimatischen Bedingungen. Meist werden die Solarmodule in einer erhöhten Position montiert, sodass ausreichend Licht, Regen und Maschinenzugänglichkeit gewährleistet bleiben. In vielen Fällen kommen dabei bifaziale Solarmodule zum Einsatz, die das einfallende Licht sowohl von oben als auch über Reflexionen vom Boden verwerten können.
Entscheidend ist das Zusammenspiel zwischen Stromertrag und Ertrag der landwirtschaftlichen Kulturen. Die Modulreihen werden in einem bestimmten Abstand installiert, sodass eine teilweise Beschattung der Pflanzen erfolgt, ohne dass deren Wachstum signifikant beeinträchtigt wird. Im Gegenteil: In immer mehr Studien wird der positive Einfluss der teilweisen Beschattung auf bestimmte Pflanzenarten nachgewiesen, insbesondere in Regionen mit intensiver Sonneneinstrahlung.
Synergien zwischen regenerativer Landwirtschaft und Agrophotovoltaik
Die regenerative Landwirtschaft verfolgt das Ziel, die Bodengesundheit zu verbessern, den Wasserhaushalt zu stabilisieren und die Artenvielfalt zu fördern. In Kombination mit Agrophotovoltaik ergeben sich wertvolle Synergien, denn beide Systeme verfolgen ähnliche ökologische Prinzipien. Die Struktur der Anlagen schützt den Boden vor Erosion, reduziert die Verdunstung und schafft Mikroklimate, die sich positiv auf das Wachstum der Pflanzen auswirken können.
Darüber hinaus bieten Agri-PV-Systeme eine Alternative zur intensiven Bodennutzung. Der Verzicht auf Pestizide, das Einbringen von Humus und der gezielte Fruchtwechsel können unter dem Schutz der Solaranlagen besser umgesetzt werden. Gleichzeitig profitieren regenerative Betriebe von einer zusätzlichen Einnahmequelle: der Einspeisung des erzeugten Solarstroms ins Netz oder der Eigenversorgung mit Strom für Bewässerungssysteme und Landmaschinen.
Klimaschutz und Energieeffizienz durch Agri-Photovoltaik
Die Agrophotovoltaik leistet einen aktiven Beitrag zum Klimaschutz. Durch die Nutzung von Solarenergie auf landwirtschaftlichen Nutzflächen wird fossile Energie vermieden, was zu einer signifikanten Reduktion von CO₂-Emissionen führt. In Zeiten wachsender energiewirtschaftlicher Herausforderungen und steigender Strompreise kann dies einen wirtschaftlichen Vorteil für landwirtschaftliche Betriebe darstellen.
Ein weiterer Faktor ist die Verbesserung der Energieeffizienz. Der Eigenverbrauch des erzeugten Stroms senkt Energiekosten und macht Agrarbetriebe unabhängiger von externen Energieversorgern. Dies ist insbesondere für energieintensive Betriebe von Vorteil, etwa für Gewächshäuser, Kühlketten oder Tierhaltung.
Wirtschaftlichkeit und Fördermöglichkeiten von Agri-PV
Die Investitionen in Agrophotovoltaikanlagen erfordern eine sorgfältige finanzielle und technische Planung. Die Wirtschaftlichkeit hängt von verschiedenen Faktoren ab: Art der Kulturpflanzen, Sonneneinstrahlung, Einspeisetarife und Investitionskosten.
Zudem existieren in Deutschland und anderen EU-Ländern verschiedene Förderprogramme zur Unterstützung solcher Projekte. Diese umfassen beispielsweise Investitionszuschüsse, Kredite mit vergünstigten Zinssätzen sowie steuerliche Vorteile. In Kombination mit Erlösen aus der landwirtschaftlichen Nutzung und Stromerzeugung ergibt sich ein resilienter Wirtschaftskreislauf für innovative, zukunftsorientierte Betriebe.
Die folgende Tabelle zeigt beispielhaft die wirtschaftlichen Kennzahlen eines mittleren Agrophotovoltaik-Projekts in Süddeutschland:
| Kriterium | Wert |
|---|---|
| Leistung der PV-Anlage | 750 kWpeak |
| Investitionskosten | 900.000 € |
| Stromproduktion (jährlich) | 900.000 kWh |
| jährliche Einspeisevergütung | ca. 100.000 € |
| Erwarteter Amortisationszeitraum | 9–12 Jahre |
Praxisbeispiele: Erfolgreiche Projekte zeigen das Potenzial
In mehreren Bundesländern – unter anderem Baden-Württemberg, Bayern und Brandenburg – laufen bereits erfolgreich agierende Agrophotovoltaik-Pilotprojekte. Eines der bekanntesten ist das vom Fraunhofer ISE begleitete Projekt in Heggelbach auf der Schwäbischen Alb. Dort werden über Ackerflächen hinweg erhöhte Solarmodule montiert, unter denen Gemüse wie Sellerie und Kartoffeln angebaut wird.
Die Ergebnisse zeigen: Der Stromertrag entspricht fast dem einer konventionellen Freiflächenanlage. Gleichzeitig wurden keine signifikanten Ertragseinbußen bei den Feldfrüchten beobachtet, teilweise sogar verbesserte Wachstumsbedingungen bei Hitzeperioden. Solche Projekte sind Vorbilder für eine skalierbare Nutzung regenerativer Energien in Einklang mit der Lebensmittelerzeugung.
Zukunftsperspektiven: Agri-Photovoltaik als Bestandteil der Energiewende
Die Kombination aus Photovoltaik und ökologischer Landwirtschaft ist ein zentraler Bestandteil der Energiewende. Um die ambitionierten Klimaziele zu erreichen, wird Deutschland seine Photovoltaik-Kapazitäten massiv ausbauen müssen. Gleichzeitig spielt die Ernährungssicherheit in Zeiten geopolitischer Unsicherheiten eine immer größere Rolle. Genau hier setzt Agrophotovoltaik an – sie verbindet Versorgungssicherheit mit Klimaschutz und Energieunabhängigkeit.
In der Zukunft könnten auch intelligente Steuerungssysteme und Sensorik eine noch effizientere Nutzung von Licht und Wasser ermöglichen. Außerdem wird die Integration weiterer Technologien – etwa Speicherlösungen oder Wasserstoffproduktion vor Ort – neue Anwendungsmöglichkeiten eröffnen.
Für Landwirte, Investoren und Gemeinden bedeutet dies die Chance, aktiv an der nachhaltigen Transformation teilzuhaben und wirtschaftlich von neuen Energieerzeugungsmodellen zu profitieren. Agrophotovoltaik ist mehr als nur ein Trend – sie ist ein Fundament für die Landwirtschaft von morgen.