Agri-Photovoltaik
Doppelte Ernte von Acker und Feld
Agri-Photovoltaik (Agri-PV) kombiniert Stromerzeugung durch Photovoltaik mit landwirtschaftlicher Nutzung derselben Fläche - wertvolle Böden werden so doppelt genutzt.
Die Technologie für Agri-PV-Anlagen ist ausgereift und zahlreiche Anlagen sind in der EU – vor allem in Italien, der Schweiz und Frankreich – in Betrieb. In Deutschland wurden die rechtlichen Rahmenbedingungen im EEG angepasst, um Agri-PV zu erleichtern. In Bayern gewinnt diese innovative Lösung zunehmend an Bedeutung.
Pionierarbeit bei Agri-PV: Herausforderungen und Lösungsansätze
Michael Wühle, Vorstand der Energieagentur Oberbayern, erklärt „Die Entwicklung von Agri-PV-Projekten ist derzeit noch eine Herausforderung, die Engagement und Hingabe aller Beteiligten erfordert“. Erste Entwicklungen zeigen, dass der notwendige Netzzugang bereits bei Projektanfang zunächst eine unüberwindliche Hürde darstellen kann, wenn der zuständige Netzbetreiber die benötigte Netzkapazitäten nicht bereitstellen kann. Hier sind Pioniere gefragt, die mit Durchhaltevermögen an die Projektentwicklung herangehen, „nur so können erfolgreiche Agri-PV-Projekte entwickelt und umgesetzt werden“, äußert Wühle.
Welche Anlagentypen und Modularten sind geeignet?
Der Projekterfolg hängt auch von der Technologie, gesetzlichen Rahmenbedingungen und spezifischen Voraussetzungen, wie Modulnachführung, Standort oder Flächengröße ab. Die Wahl des Anlagentyps und der Modulart hängen maßgeblich davon ab, welche Kulturen künftig angebaut werden sollen und welche landschaftlichen Maschinen notwendig sind.
Innovative Technologien
In der Agri-PV-Technologie finden bifaziale PV-Module zunehmend Anwendung. Sie können auf Vorder- und Rückseite Strom erzeugen, da die Modulrückseite mit einer lichtdurchlässigen Schicht und Kontakten ausgestattet ist. Die Module nutzen so auch das Licht, das von den Pflanzen oder dem Boden reflektiert wird - der Wirkungsgrad des gesamten Moduls wird so erhöht. Bei monofazialen (einseitigen) PV-Modulen befindet sich auf der Rückseite hingegen eine lichtundurchlässige Schicht.
Semitransparente Solarmodule ermöglichen Lichtdurchlässigkeit durch Freiräume zwischen den Solarzellen. Dies erlaubt direkten Sonneneinfall auf die Pflanzen, reduziert jedoch den Wirkungsgrad im Vergleich zu herkömmlichen Modulen.
Agri-PV-Anlagen erfolgreich umsetzen
Voraussetzungen
Die Rentabilität einer Agri-PV-Anlage hängt u.a. von der Flächengröße und dem Standort ab. Je größer die Fläche, desto höher ist die mögliche Stromerzeugung und damit der Ertrag. Idealerweise sollte die Anlage in einem Gebiet mit hoher Sonneneinstrahlung installiert werden. Eine Ost-West-Ausrichtung empfiehlt sich insb. bei vertikalen Anlagen. Ein B-Plan ist bei einer Flächengröße (Größe des Feldes, nicht der gesamten PV-Anlage) bis 2,5 ha im Außenbereich nicht erforderlich. Agri-PV-Anlagen sind nach § 35 BauGB hier baurechtlich privilegiert, sofern ein räumlich-funktionaler Zusammenhang mit dem landwirtschaftlichen Betrieb besteht. Pro Betrieb(sstätte) ist nur eine Anlage möglich.
Die passende Finanzierung ist entscheidend für die Rentabilität der Anlage. Verschiedene Finanzierungsmodelle, wie Eigenkapital- oder Fremdkapitalfinanzierung sowie Leasing/Pacht sollten abgewogen werden.
Die Reihen der PV-Module müssen in einem ausreichend großem Abstand voneinander aufgeständert werden, sodass landwirtschaftliche Fahrzeuge und Maschinen problemlos zwischen oder unter den Modulreihen arbeiten können. Der Abstand ergibt sich i.d.R. aus der angebauten Kultur und den dafür notwendigen Maschinen. Die DIN SPEC 91434 definiert zwei Kategorien von Agri-PV-Anlagen:
- Kategorie I: Anlagen mit einer Aufständerung mit lichter Höhe (über 2,10 m)
- Kategorie II: Bodennahe Aufständerung (unter 2,10 m)
Um förderfähig zu sein, muss die landwirtschaftliche Hauptnutzung der Fläche weiterhin gegeben sein. Dies bedeutet, dass der Verlust landwirtschaftlicher Fläche durch bodennahe Systeme nicht mehr als 15 % und bei aufgeständerten Systemen max. 10 % betragen darf (Din SPEC 91434:2021-05). Zudem muss der Ernteertrag nach Errichtung der Agri-PV-Anlage mindestens 66 % im Vergleich zum Referenzernteertrag betragen.
Autor: Michael Wühle
Michael Wühle ist Gründer und Berater der genossenschaftlichen EnergieAgentur Oberbayern eG (EAO), welche sich Agri-PV zu einem Schwerpunkt ihrer Projektentwicklungen macht. Sein Ziel ist es, „möglichst vielen Agri-PV-Projekten in Bayern und Baden-Württemberg den Start in die Umsetzung zu erleichtern und so die Energiewende voranzutreiben.“ Gemeinsam soll dies in enger Zusammenarbeit mit engagierten Landwirten und einem Schweizer Partner gelingen. Zur ersten Einschätzung der Wirtschaftlichkeit, stellt die EAO ein kostenloser Agri-PV-Rechner auf deren Website bereit. Eine vertiefende Beratung ist für weitere Planungen in jedem Fall notwendig.