Es gibt nicht viel auf der Welt, was umsonst und nahezu unendlich verfügbar ist. Dazu gehört das Sonnenlicht, welches das Leben auf diesem Planeten überhaupt ermöglicht. Durch die Erfindung von Solarpaneelen, ist diese Energiequelle noch weiter in den Fokus gerückt. Solaranlagen benötigen allerdings viel Platz, wodurch sich der Flächenschwund nur noch weiter verschärft. Gerade mitten in der Energiewende, sind pragmatische Lösungen für solche Zielkonflikte notwendig. Ein neuer Lösungsansatz, Strom platzsparend zu erzeugen, ist die Agri-Photovoltaikanlage (Agri-PV).
Was sind Agri-Photovoltaikanlagen überhaupt?
Agri-PV's sind einfach gesagt Solaranlagen, die auf landwirtschaftlich genutzten Flächen installiert werden. Zwar verzichtet man einerseits auf den maximal möglichen Ertrag und gibt einen Teil der Nutzfläche für viele Jahre ab, andererseits produziert man zusätzlich zu den Agrarerzeugnissen Strom. Die unterschiedlichen Konzepte bieten flexible Nutzungsmöglichkeiten, von denen zwei hier dargestellt sind.
Bildquelle: „Agri-Photovoltaik: Chance für Landwirtschaft und Energiewende“: Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE Freiburg, 2022
Auf der linken Darstellung wird eine typische vertikale Anlage gezeigt, die vor allem vor Winderosion schützen kann. Sie lässt sich problemlos auf Grünland installieren. Die rechte Anlage kann besonders gut mit Kulturen kombiniert werden, die schattige Gegebenheiten vorziehen. In südlicheren Lagen (Italien) wurde aber auch schon Mais mit geringen Ertragseinbußen angebaut.
Aber ist die Ernährungssicherheit nicht gefährdet durch den Bau von PV-Anlagen auf Feldern?
Bei Agri-PV's gibt es verschiedene Bauweisen, die unterschiedlich viel Platz einnehmen. Das Fraunhofer Institut hat die dargestellten Formen zusammen mit zahlreichen Partnern entwickelt. Sie sind sogar einer DIN-Norm zugeordnet. In dieser Norm ist auch festgehalten, dass der Ertrag nach dem Bau noch mind. 66 % des langjährigen Durchschnittsertrages erreichen muss. Wie hoch der Minderertrag ausfällt, liegt unter anderem am Abstand, in dem die Module installiert werden. Aber auch je nach Pflanzenart wird mehr oder weniger Sonneneinstrahlung benötigt. Empfohlen wird Ertragseinbußen von maximal 20 % zu dulden, um eine breite Akzeptanz zu erhalten.
Allerdings muss der erzeugte Strom zu den Erlösen aus den Agrarprodukten hinzugerechnet werden, was in einem Versuch in Heggelbach am Bodensee zu einer effizienteren Landnutzung geführt hat. Im Dürrejahr 2018 wurden die Pflanzen vor zu hoher Sonneneinstrahlung geschützt, was zu Mehrerträgen bei Agrarprodukten sowie der Agri-PV führte. Die Effizienzsteigerung betrug 86 %, womit fast genau so viel produziert werden konnte, als hätte man auf doppelt so viel Fläche Ackerbau und Solarpaneele einzeln betrieben. Diese Spitzenleistung ist vor allem in sonnenreichen und ariden Regionen möglich. In Regionen mit viel Niederschlag ist bei geläufigen Ackerkulturen mit Ertragseinbußen zu rechnen. Auch in Heggelbach kam es zu Ertragseinbußen von 20 % im Jahr 2017.
Welche Vorgaben macht die Politik?
Dass Agri-Photovoltaikanlagen eine sinnvolle Möglichkeit darstellen können, um landwirtschaftliche Betriebe krisenfester aufzustellen, ist auch in der Politik bekannt. In einem Eckpunktepapier haben sich die Ministerien für Landwirtschaft, Naturschutz und Wirtschaft geeinigt Agri-PV auf allen Ackerflächen zuzulassen. Ausgeschlossen sind allerdings Grünland, Schutzgebiete und auch Moorflächen, solange diese nicht wiedervernässt werden. Die Regierung möchte zudem nur Flächen über die Gemeinsame Agrarpolitik (GAP) fördern, auf denen sich die Ertragseinbußen höchstens auf 15 % belaufen.
Das ist allerdings problematisch, da das Potential auf Grünland besonders groß ist. Die maschinelle Arbeit kann genau wie vorher erledigt werden und es gibt nur einen geringen Flächenverlust. Auch die hohe Schwelle der maximalen Ertragsverluste ist je nach Ackerkultur schwer einzuhalten.
Das Fraunhofer Institut empfiehlt zudem den Bau von Agri-PV zu privilegieren, um Genehmigungsprozesse zu beschleunigen. Zusätzlich sollten die Ausschreibungsverfahren so geändert werden, dass nicht nur Anlagen mit den geringsten Kosten pro kWh den Zuschlag bekommen. Denn positive Nebeneffekte von Agri-Photovoltaik werden dabei nicht berücksichtigt.
Wie sieht die Zukunft von Agri-PV in Deutschland aus?
Das Potential der Kombination aus Landwirtschaft und Energieproduktion scheint bei Agri-PV auf einem neuen Höhepunkt angelangt, da keine Fläche endgültig versiegelt wird und eine landwirtschaftliche Nutzung möglich bleibt.
Sowohl ökonomisch als auch technisch können Agri-PV in Deutschland bereits realisiert werden. Worauf es ankommt, ist der Dialog zwischen Landwirtschaft und Energiesektor einerseits und praxisnahen Rahmenbedingungen aus der Politik andererseits.
Gerade aufgrund der wachsenden Nachfrage an erneuerbarer Energie sollten alle Möglichkeiten ausgeschöpft werden, um die Transformation in Deutschland zügig voranzubringen. Gleichzeitig müssen regional angepasste Formen der Energiegewinnung auf landwirtschaftlichen Flächen gefunden werden, damit Synergieeffekte entstehen, ohne die Flächen langfristig der Nahrungsmittelproduktion zu entziehen.
Hilfreiche Quellen
Max Trommsdorff (Fraunhofer ISE), ISE), S. G. (Fraunhofer, ISE), T. K. (Fraunhofer, ISE), M. H. (Fraunhofer, ISE), C. H. (Fraunhofer, & ISE), F. S. (Fraunhofer. (2020). Agri-Photovoltaik: Chance Für Landwirtschaft Und Energiewende. 1(April), 52. https://www.ise.fraunhofer.de/content/dam/ise/de/documents/publications/studies/APV-Leitfaden.pdf
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