Was ist Agri-PV?
Agri-PV oder Agri-Photovoltaik ist die Kombination aus zwei uns üblichen Begriffen. Agri steht dabei für Agrikultur, also Landwirtschaft und Photovoltaik kennen wir alle aus der Energieversorgung. In Verbindung meint es die Energieerzeugung auf landwirtschaftlichen Flächen. Diese Form, Solarstrom zu gewinnen, gilt momentan noch als neuer Ansatz, der den Fortschritt in den EEG-Klimaziele unterstützen könnte. Unter der doppelten Flächennutzung ist es möglich, landwirtschaftliche Erträge vom Feld und parallel Solarstrom zu erhalten. Innovativ ist diese Möglichkeit vor allem, da die doppelt genutzte Fläche nicht in ihrer Funktion eingeschränkt oder verändert wird. Der landwirtschaftliche Hauptnutzen muss bei Agri-PV zwingend bestehen bleiben. Das Fraunhofer ISE berichtet, dass es insgesamt 28 Agri-Photovoltaikanlagen im Jahr 2023 in Deutschland gibt.
Grundlagen für Energie vom Feld
Innovationen schaffen neue Möglichkeiten und gehen oft mit einer Vielzahl an Vorschriften und Regelungen einher. Aufgrund der doppelten Nutzung unterliegen Agri-PV-Flächen auch unterschiedlichen Behörden. Dazu zählen das Bauamt, Einrichtungen der entsprechenden Gemeinde und auch die Naturschutzbehörde. Denn sobald eine landwirtschaftliche Fläche als Energieversorgung genutzt werden soll, wird sie zum Sondergebiet Agri-PV ausgeschrieben. Damit fällt die Fläche in die Bereiche Natur (und Landwirtschaft) und Energie. Für unbürokratische und besonders schnellere Genehmigungsverfahren wird auch im Solarpaket 1 plädiert.
SOLARPAKET 1
Finanzielle Hürden und Agri-PV Kosten
Wie der Solarstrom einer privaten und/oder gewerblichen Solaranlage, kann der gewonnene Strom vom Feld vollständig bei den Landwirt*innen bleiben, teilautark verwendet oder komplett ins öffentliche Netz eingespeist werden. Während die ersten zwei Möglichkeiten ein Plus für den privaten Nutzen sind, unterstützt besonders Letztere die gesellschaftliche Energieversorgung. Dafür erhalten die Betreiber von Agri-PV eine Einspeisevergütung, die nach EEG 2023 bestimmte Vergütungssätze vorsieht. Außerdem kann eine Direktvermarktung möglich sein, die es mit den zuständigen Behörden individuell zu klären gilt.
Um überhaupt an diese Variante der Solarstromerzeugung zu gelangen, stehen Landwirten verschiedene Wege zur Verfügung. Agri-PV Hersteller sind derzeit ebenso überschaubar wie die Menge an installierten Anlagen in Deutschland. Dennoch bieten einige Anbieter die Möglichkeit zum Kauf. Lukrativer und günstiger im Vergleich zu Privathaushalten kann es derzeit noch sein, eine Agri Photovoltaikanlage für eine bestimmte Laufzeit zu mieten. Außerdem gibt es einige Einrichtungen, wie das Fraunhofer ISE oder Anbieter selbst, die mit den landwirtschaftlichen Betrieben zusammenarbeiten, um den finanziellen Aspekt für die Landwirte geringer zu halten und dafür Erkenntnisse für die Agri-PV-Technologie zu gewinnen. Wer also mit dem Gedanken einer landwirtschaftlichen Photovoltaikanlage spielt, sollte sich gründlich über die verschiedenen Möglichkeiten bei fachspezifischen Anlaufstellen informieren.
Aufbau einer doppelten Flächennutzung
Wie auch bei den privaten Dachanlagen und Co. gibt es unterschiedliche Systeme für Agri-PV-Anlagen. Welcher Anlagentyp auf einer Fläche verbaut wird, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Dazu zählen zum Beispiel die Bewirtschaftung der Fläche, Flächengröße, die geologischen Bedingungen und welche Maschinen zum Einsatz kommen. Der Gebrauch von Landmaschinen ist in jedem Schritt der Bewirtschaftung enorm wichtig, weshalb die montierten Solarmodule deren Funktion in keinem Fall einschränken dürfen. Das kostet Zeit und damit die Landwirt*innen Geld.
Der Aufbau hängt von individuellen Gegebenheiten, staatlichen Vorschriften und regionalen Richtlinien ab, nach denen sich gerichtet werden muss. Allen voran steht dabei immer, den Hauptnutzen der Landwirtschaft und den Bodenzustand samt Biodiversität zu erhalten, zu unterstützen oder sogar zu verbessern.
Ein mögliches System für Agri-PV kann zum Beispiel eine bodennahe Konstruktion sein. Hier bewegen sich die Landmaschinen zwischen den Modulreihen. Dieser Anlagentyp soll nach bisherigen Erkenntnissen bei Pflanzen gut geeignet sein, die weniger Sonnenschein benötigen. Eine andere Option sind hoch aufgeständerte Solarmodule, unter denen die Landmaschinen hindurch fahren können. Mehr dazu erfährst du online oder konkret von Fachbetrieben für Agri-Solar.
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Chancen und momentane Herausforderungen
Obwohl es sich ähnlich anhören mag, Agri-PV ist kein Freiflächensolar. Eher im Gegenteil stimmen die zwei Methoden zur Energiegewinnung hauptsächlich nur im Endprodukt Solarstrom überein. In vielen anderen Punkten sind die Formen klar voneinander abzugrenzen, weshalb Agri-Photovoltaik auch so interessant ist. Deshalb klären wir einmal die Begriffe.
Freiflächensolar meint die Gewinnung von Solarstrom auf freien Flächen. Das können vorher ungenutzte oder bereits versiegelte Flächen sein. Darunter fallen zum Beispiel die großen Solarparks (“Solarfelder”). Bei Freiflächen-PV ist der Grundnutzen die Produktion von Energie mittels Solar. Das heißt auch, mit der Installation einer Freiflächen-PV Anlage (ab einer gewissen Leistung) kann sich der vorherige Nutzstatus einer Fläche ändern und zusätzlicher Gebrauch wird zur Nebensache.
Agri-PV ist die Erzeugung von Solarstrom auf landwirtschaftlich genutzten Flächen. Der Hauptnutzen bleibt die Landwirtschaft und darf dabei auch nur in einem verhältnismäßig kleinen Rahmen eingeschränkt werden. Die Energieproduktion ist ausschließlich die sekundäre Nutzung der Fläche und richtet sich in allen Belangen nach dem Hauptnutzen. Damit wird trotz Installation des PV-Systems der vorherige Verwendungsstatus nicht verändert.
Der große Vorteil von Agri-PV ist also der doppelte Nutzen. Dieser verhindert eine Flächenkonkurrenz zwischen Nahrungsmittel-/Futtermittelversorgung und Energieversorgung, sondern kombiniert beides miteinander. Die Betriebe müssen sich nicht entscheiden, mit welcher Funktion sie eine ihrer Flächen belegen wollen, sondern können einen zweifachen Nutzen aus ein und demselben Gebiet ziehen. Damit behält es den Status der landwirtschaftlichen Verwendung (wird zum Sondergebiet Agri-PV, daher auch Naturschutzgebiete ausgeschlossen) und unterliegt nicht wie Freiflächen-PV einer gewerblichen Flächennutzung.
Welche Vorteile bieten landwirtschaftliche PV-Anlagen?
Bisher haben wir gezeigt, was Agri-PV eigentlich ist, wie Solarproduktion und Landwirtschaft ko-existieren können und worin die Abgrenzung zu Freiflächen-Solar besteht. Jetzt werfen wir einen Blick auf die Vorteile der landwirtschaftlichen Solarproduktion und warum diese Art vielleicht in Zukunft einen großen Einfluss auf unsere Energieversorgung haben könnte.
Große Flächen = Viel Energie
Einzelne landwirtschaftliche Flächen sind vergleichsweise groß und bieten viel Platz für Solarmodule. Zudem existiert die jeweilige Abmessung bereits und muss nicht erst bei Bedarf geschaffen werden. So würde selbst eine Agri-PV Fläche pro Betrieb einen guten Teil zur Energieversorgung beitragen können.
Zusätzliche Einnahmen generieren
Mit Agri-PV können Landwirt*innen Einnahmen mit der Einspeisevergütung erzielen. Da ihre landwirtschaftlichen Erträge weiterhin erhalten bleiben, kann der Verkauf des Agri-Solarstroms eine zusätzliche Einnahmequelle sein.
Steigerung der Flächeneffizienz
Eine doppelte Nutzung ist clever und erhöht die Effizienz einer Fläche, ohne eine Erweiterung der bestehenden Gebiete.
Sonderstatus Fläche schafft mehr Sicherheit
Mit der Doppelnutzung erhält die landwirtschaftliche Fläche den Status Sondergebiet Agri-PV. Damit einher gehen neben Vorschriften auch Regelungen zum Schutz des ausgewiesenen Bereichs, der die Landwirtschaft und Energieversorgung einbezieht.
Anteil an der Energiewende & Klimazielen
Um die Klimaziele bis 2030 und darüber hinaus zu erreichen, ist jeder auf seine Weise gefragt. Privathaushalte profitieren bereits in einer Vielzahl von Photovoltaik, reduzieren so ihren Bedarf an Netzstrom und unterstützen im Kleinen den Umweltschutz durch private Energieversorgung aus alternativer Quelle. Landwirtschaftliche Betriebe könnten mit Agri-PV ebenfalls von den Vorteilen profitieren und damit die Klimaziele Deutschlands voranbringen.
Freie Fläche besitzt kaum Verschattung
Landwirtschaftliche Bereiche sind oft frei oder stark begrenzt von flächendeckender Verschattung durch Bäume oder Wohngebiete. Damit können Stromerträge dank der Lage deutlich höher ausfallen.
Schutz der Pflanzen
Einige Pflanzen, wie verschiedene Obstsorten, profitieren vom Schutz durch die Solarmodule und können sogar höhere Erträge erzielen. Die Solarpanels bieten Schutz vor Wind, Hagel, Starkregen und Sonneneinstrahlung. Damit kann die Austrocknung des Bodens in langen Regenpausen reduziert werden.
Unabhängigkeit in der privaten Energieversorgung
Wenn kein oder nur ein Teil des Solarstroms eingespeist wird, können Landwirt*innen ihre private Energieversorgung verbessern und die Stromkosten ihres Betriebes im besten Fall sogar senken.
Modernisierung ohne Änderung
Mit Hilfe von Agri-Photovoltaik schafft der landwirtschaftliche Sektor einen neuen Blickwinkel auf ihre Arbeit, ohne ihren eigentlichen Status zu verändern. Die Landwirt*innen bleiben Landwirt*innen, machen weiterhin, was sie am besten können und integrieren dabei die nachhaltige Energieversorgung.
Verbinden, statt Konkurrieren
Gerade die Landwirtschaft muss sich im Zuge der Zuwendung zum Umweltschutz immer wieder mit neuen Forderungen und Regelungen für ihre Betriebe auseinandersetzen. Agri-PV geht hier mit einem guten Beispiel voran, um zu verdeutlichen, dass sich Landwirtschaft und Nachhaltigkeit weder ausschließen, noch miteinander um Fläche und Relevanz konkurrieren müssen.
Herausforderungen zukünftig minimieren
Keine Innovation ist ohne Herausforderungen und Probleme, die es zu lösen und zu optimieren gilt. Auch Photovoltaik auf landwirtschaftlichen Flächen ist davon nicht ausgenommen. Ein großes Thema ist momentan noch Agri-PV in Kombination mit Tierhaltung. Hier müssen unter anderem Fragen zum Tierwohl beantwortet werden.
Ein weiterer Punkt ist die Minderung der Flächengröße. Agri-PV reduziert den nutzbaren Bereich einer Fläche um ca. 10 %, maximal dürfen es 15% sein (Vorschrift). Dazu kommt bei bestimmten Pflanzenkulturen eine weitere Minderung des Ertrags aufgrund der Verschattung. Andere Pflanzen wiederum sollen in ihrer Ernte gar nicht beeinträchtigt werden oder sogar höhere Erträge mit Agri-PV erbringen. Betriebe benötigen hier zuverlässige Prognosen, um die Rentabilität für sich absichern zu können. Darunter fällt ebenso die Gewährleistung für den Einsatz mit den Landmaschinen im Betrieb.
Um diese und weitere Herausforderungen zu lösen, gibt es einige Projekte und Forschungsprogramme. Geforscht wird beispielsweise an der Lichtdurchlässigkeit der Solarmodule (bifaziale Glas-Glas-Module), um eine hohe Pflanzenvielfalt mit stabilen Erträgen zu ermöglichen. Zudem werden bisherige und weitere Konstruktionsmöglichkeiten für diverse geologische Gegebenheiten getestet. Das Fraunhofer ISE hat beispielsweise diese Projekte in der Untersuchung:
- Forschung für Agri-PV im Obstbau
- Mittelmeerraum: PV und intelligente Technologien
Außerdem müssen finanzielle Fragen geklärt werden. Wie kann Agri-PV sinnvoll gefördert werden? Welche Einspeisevergütung muss gegeben sein? Wie wird die Netzanbindung zwischen Netzknotenpunkt und landwirtschaftlicher Fläche geregelt? Gerade der Kostenpunkt kann für interessierte Landwirt*innen ein ausschlaggebende Faktor sein und sollte deshalb lukrativ gestaltet werden, um den Ausbau voranzubringen. Im Solarpaket I wird bereits auf dieses Thema eingegangen und zudem angeregt, die bürokratischen Schritte zur Anmeldung zu verkürzen bzw. zu vereinfachen.
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Unser Fazit zu Strom vom Feld
Agri-PV ist eine Kombination aus Landwirtschaft und Energieversorgung. Momentan kaum verbreitet, aber deshalb nicht weniger interessant für die Zukunft, könnten Landwirt*innen den Nutzen ihrer Bestandsflächen quasi verdoppeln. Damit das für alle Seiten nachhaltig funktionieren kann, braucht es Antworten auf finanzielle Fragen, Förderungsmöglichkeiten und mehr individuelle Optionen passend zu den geologischen Bedingungen, der Bewirtschaftung und generell den Gegebenheiten der einzelnen Betriebe. Denn die vielen Vorteile sprechen für Agri-PV, wenn dafür entsprechende Rahmenbedingungen geschaffen werden.
Diese Form der Energiegewinnung wird auch in anderen Ländern weltweit mehr und mehr Thema. So werden Dachzelte mit Solarmodulen in Vietnam getestet, um die Shrimpszucht mit Energieproduktion auszuprobieren, während in Gambia Projekte Nahrungsmittel- und Wasserversorgung mit der Produktion von Photovoltaikstrom kombinieren. Das unterstreicht noch einmal die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten für Solar und wie PV mit Landwirtschaft von Pflanze bis Tier kombiniert werden könnte.
Das Fraunhofer ISE gibt an, dass 2023 eine weltweit installierte Leistung von 14 GWp aus Agri-PV stammte. Zum Vergleich erreichte Deutschland den selben Wert für die Leistung durch Neuinstallation für Solar im selben Jahr. Bedeutet also: Agri-PV ist derzeit eine sehr untergeordnete Methode, um Solarstrom zu gewinnen. Aber wenn weiterhin an der Lösung und Verbesserung der bestehenden Problem geforscht und Agri-PV also interessant sowie lukrativ für Landwirt*innen wird, dann könnte die Doppelnutzung von Flächen bald auf dem aufsteigenden Ast sein. Wir sind gespannt!
Maria
Autorin bei Dein Solarspeicher Blog.
