Agri-PV verteuert Strom deutlich

Agri-Photovoltaik gilt als Ansatz, um Nutzungskonflikte zwischen Landwirtschaft und Stromerzeugung zu entschärfen. Eine aktuelle Untersuchung des Thünen-Instituts für Agrartechnologie vergleicht nun systematisch die Kosten verschiedener Agri-PV-Systeme mit konventionellen Freiflächenanlagen auf landwirtschaftlichen Flächen und beziffert die finanziellen Aufwendungen für die Erhaltung von Ackerland.

Die Autoren unter der Leitung von Jonas Böhm stützen ihre Analyse auf umfangreiche Datenerhebungen von Projektentwicklern. Auf dieser Grundlage berechnen sie die Stromgestehungskosten für vier unterschiedliche Agri-PV-Systemtypen sowie für konventionelle, dicht aufgeständerte Freiflächen-Photovoltaikanlagen. Betrachtet werden drei zentrale landwirtschaftliche Nutzungsformen in Deutschland: Ackerland, Grünland und Apfelplantagen.

Deutlich höhere Stromgestehungskosten

Zentrales Ergebnis der Untersuchung: Die Stromgestehungskosten von Agri-PV-Anlagen liegen signifikant über denen konventioneller Freiflächen-PV. Je nach Systemtyp und Bauweise betragen die Zusatzkosten zwischen 4 und 148 Prozent der Stromgestehungskosten von herkömmlichen Anlagen. Besonders hoch fallen die Differenzen bei hoch aufgeständerten Systemen im Obstbau aus.

Die Autoren rechnen landwirtschaftliche Nettoerträge unter den Modulen auf die Investitionskosten an. Dennoch zeigt sich, dass die landwirtschaftliche Produktion in der Regel nur einen geringen Einfluss auf die Gesamtrentabilität der untersuchten Systeme hat. Zusatzerträge aus Ackerbau oder Obstproduktion können die höheren Investitions- und Betriebskosten nicht ausgleichen.

Kosten je eingespartem Hektar

Um die gesellschaftlichen Kosten der Flächenerhaltung zu quantifizieren, setzen die Autoren die Mehrkosten der Agri-PV-Anlagen ins Verhältnis zur Fläche, die im Vergleich zu konventioneller Freiflächen-PV weiterhin landwirtschaftlich genutzt werden kann.

Für mittelgroße, niedrig aufgeständerte Systeme ergeben sich jährliche Kosten zwischen 8.000 und 26.000 Euro pro Hektar und Jahr. Bei hoch aufgeständerten Anlagen liegen die Werte zwischen 42.000 und 75.000 Euro pro Hektar und Jahr. Diese Beträge übersteigen laut Studie den potenziellen Nettoertrag der landwirtschaftlichen Produktion auf der eingesparten Fläche um ein Mehrfaches.

Die Analyse berücksichtige zudem Sensitivitäten gegenüber zentralen Annahmen, etwa zu Zinssätzen oder zur Entfernung zum Netzanschlusspunkt. Auch unter veränderten Parametern bleibt der Kostenvorteil konventioneller Freiflächen-PV deutlich bestehen, folgern die Autoren.

Beitrag zur Debatte um Förderpolitik

Vor dem Hintergrund dieser Ergebnisse stellen die Autoren die Frage nach der Kostenwirksamkeit einer finanziellen Förderung von Agri-PV, wie sie die Bundesregierung derzeit anbietet. Zwar ermögliche Agri-PV eine doppelte Flächennutzung und könne damit Landnutzungseffizienz steigern. Frühere Studien berichten von Effizienzgewinnen von bis zu 197 Prozent in bestimmten Konstellationen, insbesondere in trockenen Jahren.

Die vorliegende Untersuchung zeige jedoch, dass dieser Flächenvorteil mit erheblichen Mehrkosten verbunden ist. Die Autoren sehen daher einen Zielkonflikt zwischen dem Nachhaltigkeitsziel „Kein Hunger“ und dem Ziel „Bezahlbare und saubere Energie“. Zwar könne Agri-PV theoretisch beide Ziele adressieren, die Erhaltung landwirtschaftlicher Fläche gehe jedoch zulasten der Wirtschaftlichkeit der Stromerzeugung.

Systematischer Vergleich statt Einzelfall

Bisherige Arbeiten konzentrierten sich häufig auf Pilotprojekte oder einzelne Konfigurationen, was die Vergleichbarkeit einschränkte. Die nun vorgelegte Studie führe laut Thünen-Institut erstmals eine systematische und vergleichende Analyse mehrerer Systemtypen in unterschiedlichen Größen durch und deckt dabei die wichtigsten landwirtschaftlichen Produktionssysteme in Deutschland ab.

Für kommunale Versorger und Projektierer ergeben sich daraus klare Abwägungsfragen. Solle Agri-PV vor allem als Instrument zur Konfliktminderung bei Flächennutzung dienen, müssten die damit verbundenen Mehrkosten transparent bewertet und gegenüber alternativen Flächenstrategien gestellt werden, empfehlen die Studienautoren. „Anstatt die derzeit kostspieligen und nicht wettbewerbsfähigen Agrivoltaik-Systeme pauschal zu subventionieren, sollte die Politik vorrangig die Erprobung und Entwicklung neuer Konzepte fördern, die eine realistische Chance haben, in Zukunft kostengünstig zu werden“, empfiehlt Böhm.

Die Ergebnisse der wirtschaftlichen Analyse verschiedener Agrar-Photovoltaik-Systeme in Deutschland sind in englischer Sprache im Fachjournal Land Use Policy veröffentlicht.