Agri-Photovoltaik verbindet Landwirtschaft und Energieerzeugung auf derselben Fläche. Die Technologie gilt als vielversprechender Ansatz, um Flächen effizienter zu nutzen und gleichzeitig Erneuerbare Energien auszubauen. Gleichzeitig wird immer wieder darüber diskutiert, wie wirtschaftlich Agri-PV im Vergleich zu klassischen Photovoltaik-Freiflächenanlagen ist. Das Forschungszentrum Jülich forscht intensiv zur Doppelnutzung landwirtschaftlicher Flächen für Energie- und Lebensmittelproduktion und ist Mitglied im Verband für nachhaltige Agri-PV (VnAP).
Agri-Photovoltaik kombiniert Solarenergie und Landwirtschaft auf derselben Fläche. Die Solarmodule stehen dabei so, dass darunter oder dazwischen weiter Landwirtschaft möglich ist – zum Beispiel Ackerbau oder Obst- und Gemüseanbau. Copyright: Forschungszentrum Jülich / Sascha Kreklau
Wir haben mit Dr. Matthias Meier-Grüll vom Institut für Bio- und Geowissenschaften – Pflanzenwissenschaften und Doktorandin Chantal Kierdorf vom Institute of Climate and Energy Systems – Jülicher Systemanalyse, beide am Forschungszentrum Jülich, über den Stand der Forschung und die Perspektiven für Agri-PV gesprochen.
Was ist Agri-PV – und warum ist das mehr als nur Strom vom Acker?
Matthias Meier-Grüll: Agri-Photovoltaik – kurz Agri-PV – kombiniert Solarenergie und Landwirtschaft auf derselben Fläche. Die Solarmodule stehen dabei so, dass darunter oder dazwischen weiter Landwirtschaft möglich ist – zum Beispiel Ackerbau oder Obst- und Gemüseanbau.
Die Fläche geht also nicht verloren, sondern wird doppelt genutzt. In Zeiten von Klimawandel, Energiekrise und zunehmender Flächenknappheit ist das ein entscheidender Vorteil.
Je nach Ausgestaltung können die Anlagen sogar zusätzlichen Nutzen bringen: Sie spenden Schatten, schützen vor Hagel oder Starkregen, sammeln wertvolles Regenwasser, können helfen, Wasser im Boden zu halten und fördern die Biodiversität. Gleichzeitig entsteht sauberer Strom direkt in der Region.
Viele Menschen akzeptieren Agri-PV im Gegensatz zu klassischen Freiflächenanlagen, bei denen die landwirtschaftliche Nutzung vollständig entfällt, deshalb eher.
Eine aktuelle Studie des Thünen-Instituts kommt zu dem Ergebnis, dass Agri-PV deutlich teurer ist als klassische Photovoltaik-Freiflächenanlagen. Was sagt diese Studie aus – und was sagt sie nicht?
Chantal Kierdorf: Die Studie vergleicht die Kosten von verschiedenen Agri-PV-Systemen mit klassischen Photovoltaik-Freiflächenanlagen. Dafür vergleichen sie die sogenannten Stromgestehungskosten, auf Englisch Levelized Cost of Energy, oder kurz LCOE. Das ist ein Fachbegriff für die durchschnittlichen Kosten pro erzeugter Kilowattstunde über die gesamte Lebensdauer einer Anlage.
Die Autoren kommen zu dem Ergebnis, dass Agri-PV-Systeme derzeit zwischen 4 und 148 Prozent teurer sind als herkömmliche PV-Freiflächen – eine Spannbreite, die zeigt, dass die Kosten je nach System, Standort und Ausgestaltung stark variieren können. Außerdem kommen sie zu dem Schluss, dass sich die Kosten für die Erhaltung der landwirtschaftlichen Fläche unter der Agri-PV-Anlage auf 8.000 bis 75.000 Euro pro Hektar – ebenfalls eine große Spannbreite – belaufen, die mit dem landwirtschaftlichen Ertrag nicht zu decken seien.
Wichtig ist jedoch: Die Studie untersucht nicht, ob konkrete Agri-PV-Projekte wirtschaftlich tragfähig sind oder sich für landwirtschaftliche Betriebe rechnen. Sie stellt Agri-PV der Freiflächen-PV auf Basis bestimmter Annahmen und zu Kostenannahmen aus dem Jahr 2023 gegenüber. Bereits heute, 3 Jahre später, kann man von Kostenreduktionen aufgrund von gesunkenen Preisen ausgehen, die dieses Bild verändern. Zudem ist Agri-PV technologisch noch deutlich jünger als klassische Freiflächen-PV, die über viele Jahre optimiert wurde. Auch das sollte bei der Einordnung berücksichtigt werden.
Agri-PV wird oft primär über Stromkosten diskutiert. Welche Faktoren sind darüber hinaus relevant?
Chantal Kierdorf: Stromgestehungskosten sind dafür da, die Kosten verschiedener Energiequellen zu vergleichen. Das ist sinnvoll, greift bei Agri-PV aber zu kurz, weil dabei wichtige Zusatznutzen nicht berücksichtigt werden.
Ein entscheidender Punkt ist, dass die landwirtschaftliche Fläche erhalten bleibt und weiterhin zur regionalen Lebensmittelversorgung beitragen kann. Das stärkt Versorgungssicherheit und regionale Wertschöpfung – über konkrete Ernteerträge hinaus.
Hinzu kommen betriebliche und systemische Synergien. Je nach Bauweise kann eine Agri-PV-Anlage den Strom gleichmäßiger über den Tag erzeugen – also nicht nur vor allem mittags, sondern auch stärker am Morgen und am Nachmittag. Das entlastet das Stromnetz und macht die Einspeisung planbarer.
Gleichzeitig kann die teilweise Verschattung den Wasserverbrauch senken und Pflanzen in Hitzeperioden entlasten. Auf landwirtschaftlichen Betrieben kann der erzeugte Strom zudem direkt selbst genutzt oder in Kombination mit Speichern eingesetzt werden. Das kann die Wirtschaftlichkeit eines Projekts erheblich beeinflussen.
Auch regulatorische Rahmenbedingungen spielen eine Rolle. Im Unterschied zu klassischen Freiflächenanlagen bleibt bei Agri-PV der Status der Fläche als landwirtschaftliche Nutzfläche erhalten. Das kann steuerliche Vorteile oder bestimmte Ausgleichszahlungen ermöglichen.
Die potenziellen Zusatznutzen sind natürlich stark vom Standort und vom Projekt abhängig, beeinflussen aber die tatsächliche wirtschaftliche Bewertung – dies wird in reinen Stromkostenvergleichen nicht berücksichtigt.
Der Preis pro Kilowattstunde bleibt natürlich ein wichtiger Maßstab. Wenn wir Agri-PV beurteilen wollen, müssen wir jedoch berücksichtigen, dass dieser je nach System, Standort und Vermarktung deutlich variieren kann. Für eine umfassende Bewertung sollten deshalb die zusätzlichen Wirkungen berücksichtigt werden – für Landwirtschaft, Energiesystem und regionale Entwicklung.
Was braucht Agri-PV jetzt, damit es schneller besser und günstiger wird?
Matthias Meier-Grüll: Damit Agri-PV schneller günstiger wird, braucht es vor allem eines: mehr Praxis. Wir kennen diesen Effekt aus der klassischen Photovoltaik. Je mehr Anlagen gebaut werden, desto stärker sinken die Kosten – weil Prozesse standardisiert, Technik verbessert und Erfahrungen gesammelt werden. Dieser Markthochlauf steht bei der Agri-PV noch am Anfang.
Dafür braucht es in einer Übergangsphase eine gezielte Förderung. Nach Berechnungen des Verbands für nachhaltige Agri-PV würde Agri-PV dabei nur einen vergleichsweise kleinen Anteil der Mittel beanspruchen, die im Erneuerbare-Energien-Gesetz – kurz EEG – für die Förderung erneuerbarer Stromerzeugung vorgesehen sind. Das EEG regelt in Deutschland unter anderem, wie Strom aus erneuerbaren Quellen vergütet wird. Im Verhältnis zu anderen Förderbereichen wäre der Bedarf bei Agri-PV also überschaubar.
Gleichzeitig tragen wir als Forschung eine Verantwortung: Wir müssen kommerzielle Projekte wissenschaftlich begleiten, um besser zu verstehen, welche Pflanzen mit welchen Photovoltaik-Systemen besonders gut funktionieren. Erste Ergebnisse zeigen bereits, dass bestimmte Kombinationen sowohl die Stromerträge als auch die landwirtschaftlichen Erträge verbessern können. Die Module verändern das Mikroklima unter ihnen – sie spenden Schatten, reduzieren die Wasserverdunstung und können Pflanzen in Hitzeperioden entlasten.
Um solche Effekte verlässlich bewerten zu können, brauchen wir mehr Praxisprojekte in unterschiedlichen Regionen und mit verschiedenen Kulturen. Parallel dazu müssen wir die zugrunde liegenden biologischen Prozesse – etwa die Photosynthese, also die Umwandlung von Licht in pflanzliche Energie – noch besser verstehen. Nur so können wir allgemeingültige Aussagen treffen und nicht nur Einzelfälle beschreiben.
Mit diesem Wissen und einer klug ausgestalteten Förderung kann Agri-PV langfristig zu einer stabilen Form der Mehrfachnutzung von Flächen werden – für Energieerzeugung und Landwirtschaft gleichermaßen.
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