Ob Gemüse-, Getreide- oder Obstanbau unter Solarpaneelen: Seit Jahren gibt es Forschungsprojekte, die sich mit der Effizient von Agri-Photovoltaik (Agri-PV) auf dem Acker befassen. Es ist eine recht junge, aber vielversprechende Technologie. Eine Studie der Universität Hohenheim in Stuttgart und des Thünen-Instituts in Braunschweig hat das Potenzial von Agri-Photovoltaik-Systemen genauer unter die Lupe genommen. Das Fazit der Forschenden: Die doppelte Nutzung von Ackerflächen zur Stromerzeugung und zum Anbau von Nahrungspflanzen lohnt sich für landwirtschaftliche Betriebe durchaus, hat aber ihren Preis und sollte entsprechend gefördert werden.
 
Der Studie zufolge könnten 10 % der landwirtschaftlichen Betriebe, die dafür besonders gute Voraussetzungen mitbringen, auf 0,7 % der Ackerfläche Deutschlands – das sind 85.000 ha – etwa 9 % des bundesweiten Strombedarfs decken. „Dadurch könnten rein rechnerisch drei Atomkraftwerke ersetzt werden. Denn die dadurch produzierte jährliche Strommenge von 51 Terrawattstunden entspricht in etwa der dreifachen jährlichen Stromproduktion des Atomkraftwerks Isar 2 in Bayern“, so Arndt Feuerbacher vom Fachgebiet ökonomisch-ökologische Politikmodellierung in Hohenheim. Die Flächen würden sowohl zur Stromerzeugung als auch zum Anbau wichtiger Nahrungspflanzen unter den Solarpaneelen dienen.

Zusatzeinnahme für Agrarbetriebe

Doch der grüne Strom vom Acker hat seinen Preis: Damit sich die Anlagen rentieren, müsste er der Studie zufolge mit 8,3 Cent/kWh vergütet werden. Der Preis dürfte auf den ersten Blick abschrecken. Zugleich würde sich mit Agri-PV durch die Stromproduktion eine wertvolle Zusatzeinnahme für Agrarbetriebe auftun, resümieren die Forschenden. Anders als bei Solarpaneelen auf Freiflächen ginge damit auch kein Ackerland verloren. Eine Förderung dieser freistehenden Photovoltaikanlagen auf dem Feld würde zudem jährliche Mehrkosten von 1,2 Mrd. Euro nach sich ziehen – etwa durch die Montage der Solarpaneele auf Stelzen sowie Ertragseinbußen.

Sonneneinstrahlung und die Investitionskosten beeinflussen Erlöse

Bei ihrer Untersuchung berücksichtigten die Forschenden auch Effekte, die sich aus der Größe der Anlagen und den regionalen Unterschieden hinsichtlich Sonneneinstrahlung und betriebsspezifischer Besonderheiten auf Kosten und Erlöse ergaben. Hier zeigte sich, dass die jährliche Sonneneinstrahlung und die Investitionskosten die wichtigsten Einflussfaktoren sind. „Ergebnisse von Agri-Photovoltaik-Forschungsanlagen zeigen, dass die Beschattung durch Agri-Photovoltaik-Systemen bei manchen Pflanzen in trockenen Jahren mit extremer Hitze sogar zu einer höheren Ertragsstabilität führen können“, meint der Hohenheimer Wissenschaftler Tristan Herrmann. Im Schnitt gingen die Ernteerträge unter den Agri-Photovoltaik-Anlagen zwar um etwa 40 % zurück. Diese Ertragseinbußen hätten aber nur einen geringen Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit des Betriebes, heißt es. Vor allem größere Betriebe könnten der Studie zufolge einen stärkeren Rückgang des Deckungsbeitrags aus der Landwirtschaft mit geringeren Investitions- und Instandhaltungskosten der Photovoltaikanlagen kompensieren.

Beitrag zur aktuellen Energie- und Agrarpreiskrise

Einig sind sich die Forschenden, dass Agri-Photovoltaik-Systeme generell einen bedeutenden Beitrag zur aktuellen Energie- und Agrarpreiskrise leisten können. Langfristig könnte eine großflächige Einführung von Agri-PV in Deutschland jährlich zwischen 169 und 189 Terrawattstunden Strom liefern. „Mit Agri-Photovoltaik wäre es rechnerisch möglich, rund 30 % 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, worauf dann sowohl Strom als auch landwirtschaftliche Erzeugnisse produziert werden könnten.“ Wie hoch diese Effekte tatsächlich ausfallen, hänge jedoch davon ab, ob die Politik durch Förderung Anreize für Investitionen in Agri-Photovoltaik-Systeme schaffe, schreiben die Forschenden.

bb