Unweit des Berliner Flughafens BER entsteht eine besondere Photovoltaikanlage – auf einem Feld: Bis zum Frühjahr 2026 sollen auf 76 Hektar gut 74.000 Solarmodule installiert werden. Und zwar so hoch und so weit auseinander, dass darunter und dazwischen Landwirtschaft möglich bleibt. Rund 40.000 Personen sollen von der Anlage Strom erhalten. Pflanzen und Klimaschutz können profitieren – eine klassische Win-win-Situation.
Dennoch ist die sogenannte Agri-Photovoltaik (Agri-PV) in Deutschland bisher wenig verbreitet. Welche Chancen bietet diese doppelte Nutzung landwirtschaftlicher Flächen? Und welche Herausforderungen sind damit verbunden?
Welches Potenzial hat Agri-PV?
Deutschland hat sich verpflichtet, bis 2045 klimaneutral zu werden. Dafür sind mehr erneuerbare Energien erforderlich. Doch zunehmend gibt es Flächenkonflikte: etwa zwischen Ackerbau und Windkraft- oder Solaranlagen. Agri-Photovoltaik kombiniert Landwirtschaft mit Sonnenenergie und spart dadurch Fläche.
Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) hat in mehreren Studien das Flächenpotenzial für Agri-PV in Deutschland untersucht.
Auf den am besten geeigneten Agrar-Flächen könnten demnach 500 Gigawatt Solarleistung installiert werden. Zur Relation: Deutschland hat sich das Ziel gesteckt, bis 2040 Solaranlagen mit 400 Gigawatt Leistung zu installieren. Aktuell verfügt Deutschland über eine Solarleistung von ca. 117 Gigawatt, Agri-PV macht davon allerdings bisher weniger als ein Prozent aus.
Es mangelt am Netzausbau
Insgesamt gibt es hierzulande knapp 17 Millionen Hektar landwirtschaftlich genutzte Fläche. Potenzial besteht laut ISE in allen Bundesländern. Unter besonders naturschutzfreundlichen Kriterien wären allein in Bayern fast 2,5 Millionen Hektar für Agri-PV geeignet, in Bremen und Niedersachsen mehr als zwei Millionen Hektar. Auch in den ländlichen Gebieten um Hamburg gibt es laut ISE Flächen, die "optimal geeignet" sind.
In die Potenzial-Analysen flossen nicht nur geografische Gegebenheiten, sondern auch rechtliche und behördliche Anforderungen ein. So liefern die Daten einen klaren Hinweis darauf, woran es vielerorts hakt: dem Netzausbau. Demnach fehlt es auf vielen Flächen an Netzanschlusspunkten. Sprich: Die gewonnene Sonnenenergie könnte dort noch gar nicht ins Stromnetz eingespeist werden.
Wann ist Agri-PV besonders vorteilhaft?
Die auf hohen Ständern gebauten Module werfen Schatten. Dennoch treten laut Fraunhofer-Institut bei vielen Nutzpflanzen kaum Ertragseinbußen auf. Im Gegenteil: Manche Pflanzen profitieren sogar. Besonders beim Obst-, Gemüse- und Weinanbau ist der Nutzen von Agri-Photovoltaik hoch, da diese Kulturen anfällig für Hagel-, Frost- und Dürreschäden sind. Die teilweise Überdachung durch Solar-Module bietet zusätzlichen Witterungsschutz.
Vor allem in trockenen Regionen profitiert der Ackerbau. So stellten die Forschenden nahe dem Bodensee fest, dass in heißen Jahren unter anderem bei Getreide, Kartoffeln und Sellerie gute Ergebnisse erzielt wurden. Bei viel Niederschlägen lagen die Ertragseinbußen hingegen bei bis zu 20 Prozent.
In einer Modellregion in Baden-Württemberg zeigten sich 2023 beim Apfelanbau deutliche Vorteile. Der Ertrag der Sorte Gala unter den halbtransparenten Solarmodulen, die in über vier Metern Höhe installiert waren, war vergleichbar mit dem anderer Felder. Die Äpfel enthielten etwas weniger Zucker, was laut Studienleiter Oliver Hörnle geschmacklich nicht auffiel.
Weniger Pflanzenschutzmittel und Wasserverbrauch
Dafür waren die Einsparungen deutlich: drei Viertel weniger Pflanzenschutzmittel gegen Pilzkrankheiten, halb so viel Unkrautvernichtungsmittel, ein Drittel weniger Schädlingsbekämpfungsmittel – und nur halb so viel Wasserbedarf.
Für die Wassereinsparung war laut Hörnle der Schatten entscheidend: "Es verdunstet ja nicht nur der Baum das Wasser, sondern auch die Fläche verliert über Transpiration ihr Wasser. Wenn nicht direkt die Sonne auf den Boden strahlt, dann wird das Wasser dort auch viel, viel länger gehalten." Außerdem verlieren Pflanzen weniger Wasser, wenn sie weniger Hitzestress ausgesetzt sind, so der Forscher. Leicht geneigte Solarmodule und dazwischen gespannte Folien sorgten zusätzlich dafür, dass Regenwasser besser verteilt wurde.
Der landwirtschaftliche Betrieb sparte 4.700 Euro pro Hektar. Dazu erzeugte die Anlage 2023 mehr als 1.100 Kilowattstunden Strom je installiertem Kilowatt Leistung.
Was bedeutet Agri-PV für die Artenvielfalt?
Eine Studie aus den USA zeigt, dass Photovoltaik-Anlagen Agrarflächen ökologisch aufwerten können. Eine fünfjährige Feldstudie des Argonne National Laboratory an zwei Solarstandorten im Süden von Minnesota ergab: Einheimische Bienen, Wespen, Hornissen, Fliegen, Schmetterlinge und Käfer profitierten von den Solarpaneelen.
Die Gesamtzahl der Insekten verdreifachte sich. Die Zahl der einheimischen Bienen stieg sogar um das Zwanzigfache. Die Forschenden stellten fest, dass ab dem zweiten und dritten Jahr die Vielfalt an Pflanzenarten und Insekten exponentiell zunahm.
Wo liegen Herausforderungen?
Hoher Aufbau, semitransparente Module: Agri-Photovoltaik ist vergleichsweise teuer. Es dürfte etwa zwanzig Jahre dauern, bis sich die Installationskosten für eine so aufwendig gebaute Anlage amortisieren. Noch ist Agri-PV in Deutschland eine Nische. Andreas Steinhüser vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) geht jedoch davon aus, dass sich die Nische zunehmend öffnet – dank neuer Photovoltaik-Technologien.
Es bleiben aber – neben fehlenden Einspeisemöglichkeiten ins Stromnetz – weitere hemmende Faktoren. Strom aus Agri-PV wird genauso vergütet wie der aus konventionellen Solarparks. Der Erlös liegt laut Steinhüser meist zwischen sechs und 6,5 Cent pro Kilowattstunde. Zu wenig angesichts der höheren Investitionen. Bei etwa 10 Cent würde "das Tor aufgemacht für eine große Massenanwendung", ist er überzeugt.
Forderungen an Bundesregierung und EU-Kommission
Es gibt Appelle an die Politik. Richard Härtel vom Berliner Betreiberunternehmen Elysium Solar fordert eine gezielte Förderung im Rahmen des Erneuerbare-Energien-Gesetzes. Er kritisiert, dass das vom vorherigen Bundestag verabschiedete Solarpaket seit Monaten in einem Genehmigungsverfahren der EU-Kommission feststeckt.
Die Bundesregierung solle sich für einen eigenen Bereich Agri-PV stark machen – im Einklang mit EU-Wettbewerbsrecht. Das würde für Investitionssicherheit sorgen und viele Projekte, die seit anderthalb Jahren in den Startlöchern stecken, in Gang setzen.
Der Berliner Biolandwirt Sven Geelhaar will dessen ungeachtet ab April 2026 unter Solarmodulen neben dem Berliner Flughafen Getreide anbauen und Hühner in mobilen Ställen halten. Das Ganze ist zugleich ein weiteres Forschungsprojekt: Gemeinsam mit dem Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) soll dokumentiert werden, welche Kulturen welche Erträge liefern. Geplant ist ein Informationsportal für Landwirte, die erwägen, auch eine Agri-Photovoltaikanlage zu errichten.
bth
