Zehn Prozent der Betriebe besonders geeignet für Agri-PV

Mit der Agri-Photovoltaik lassen sich auf landwirtschaftlichen Flächen gleichzeitig Nahrungsmittel und Solarstrom erzeugen. Ihren potenziellen Beitrag zur Linderung der Energie- und Agrarpreiskrise untersuchten Berechnungen einer Studie der Universität Hohenheim in Stuttgart und des Thünen-Instituts in Braunschweig. Im Ergebnis seien zehn Prozent der landwirtschaftlichen Betriebe besonders geeignet für die Verknüpfung von Anbau und PV. Sie könnten rund neun Prozent des deutschen Strombedarfs abdecken.

„Die dadurch produzierte jährliche Strommenge von 51 Terrawattstunden entspricht in etwa der dreifachen jährlichen Stromproduktion des Atomkraftwerks Isar 2 in Bayern“, erläuterte Juniorprofessor Arndt Feuerbacher. Allerdings entstünden durch die aufwändigere Installation volkswirtschaftliche Mehrkosten von 1,2 Mrd. Euro gegenüber herkömmlichen Photovoltaik-Freiflächenanlagen. Damit sich die Anlagen rentieren, müsste der Strom mit 8,3 Cent/kWh vergütet werden.

„Würden jedoch anstatt der Agri-Photovoltaik die üblichen Freiflächenanlagen gebaut, würde man der landwirtschaftlichen Produktion schätzungsweise 65.000 ha Ackerland entziehen, um dieselbe Menge an Strom zu produzieren“, sagte Dr. Alexander Gocht vom Thünen-Institut. Für ihre Schätzung nutzten die Wissenschaftler einen repräsentativen Datensatz für landwirtschaftliche Betriebe in Deutschland, um die standort- und betriebsspezifische Wirtschaftlichkeit einer Agri-Photovoltaikanlage zu ermitteln.

Agri-Photovoltaik kompensiert Ertragseinbußen

Die über der Anbaufläche installierten Solarpaneele verringerten auch die für die Pflanzen verfügbare Sonneneinstrahlung, was je nach angebauter Kultur unterschiedliche Folgen haben kann. „Ergebnisse von Agri-Photovoltaik-Forschungsanlagen zeigen, dass die Beschattung durch Agri-Photovoltaik-Systeme bei manchen Pflanzen in trockenen Jahren mit extremer Hitze sogar zu einer höheren Ertragsstabilität führen können“, meinte der Hohenheimer Wissenschaftler Tristan Herrmann.

Im Schnitt gingen die Ernteerträge unter den Agri-Photovoltaik-Anlagen jedoch um etwa 40 Prozent zurück. Allerdings hätten diese Ertragseinbußen nur einen geringen Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit des Betriebes. Vor allem größere Betriebe würden einen stärkeren Rückgang des Deckungsbeitrags aus der Landwirtschaft mit geringeren Investitions- und Instandhaltungskosten der Photovoltaikanlagen kompensieren.
 
Politische Unterstützung ist gefragt

Langfristig könnte die breite Einführung von Agri-Photovoltaik in Deutschland jährlich zwischen 169 und 189 Mrd. kWh Strom liefern. „Mit Agri-Photovoltaik wäre es rechnerisch möglich rund 30 Prozent des gesamten Strombedarfs in Deutschland zu decken“, schätzt Sebastian Neuenfeldt vom Thünen-Institut. Dafür bräuchte man rund 300.000 Hektar Ackerfläche, oder etwa 3 % der Anbaufläche, so die Studie. Deswegen seien angemessene politische Konzepte erforderlich.

Photovoltaikstrom sei nur begrenzt grundlastfähig, weswegen Speichertechnologien notwendig seien. Im Gegensatz zu Freiflächenanlagen, sei bei Agri-Photovoltaik-Systemen jedoch von einer höheren gesellschaftlichen Akzeptanz auszugehen, da keine Agrarfläche verloren gehe und bei hochgeständerten Systemen oftmals auch auf eine Einzäunung verzichtet werden könne.

Die Universität Hohenheim ist zusammen mit 15 weiteren Mitgliedern, darunter das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg, an der Arbeitsgruppe Agri-Photovoltaik beteiligt. Dieses wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert.

Die Studie zum Potential der Agri-Photovoltaik in Deutschland steht im Internet bereit.