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29. Sep 2022

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Wirtschaft

Agri-PV verhindert Flächenkonkurrenz

Journalist: Theo Hoffmann

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Foto: Presse/ISE

Landwirtschaftliche Flächen doppelt zu nutzen, Einnahmen zu steigern und damit gleichzeitig die Energiewende anzutreiben, ist mehr als verlockend.

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Max Trommsdorff, Vorsitzender des IMP Ilumni der Universität Freiburg und Gruppenleiter im Team
Agrophotovoltaik beim Fraunhofer ISE

Ackerflächen sind in Deutschland ein hohes Gut und wir sollten sorgfältig mit ihnen umgehen und alle Möglichkeiten ausschöpfen, um sie rentabel zu nutzen. Die Landwirtschaft freut sich über die verstärkte Nachfrage und natürlich auch über die Förderungen im Rahmen des Erneuerbare-Energie-Gesetzes beim Einsatz von Freiflächen-Photovoltaikanlagen. Die Agri-Photovoltaik (Agri-PV) erlaubt eine gleichzeitige Nutzung von Flächen für die landwirtschaftliche Pflanzenproduktion (Photosynthese) und die PV-Stromproduktion (Photovoltaik). Die Forschung in diesem Bereich läuft auf Hochtouren und setzt immer neue Maßstäbe, wie ein Blick auf die Arbeit des Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (kurz Fraunhofer ISE) in Freiburg im Breisgau zeigt. „Die Agri-PV-Technologie hat sich in den letzten Jahren sehr dynamisch entwickelt und in fast allen Regionen der Welt verbreitet“, schreibt das Fraunhofer ISE. „Die installierte Agri-PV-Leistung stieg exponentiell von ca. 5 MWp im Jahr 2012 und ca. 2,9 GWp (2018) auf mehr als 14 GWp im Jahr 2020, mit staatlichen Förderprogrammen in Japan (seit 2013), China (ca. 2014), Frankreich (seit 2017), den USA (seit 2018) und zuletzt Korea.“

Dabei wurde ein breites Spektrum in der Intensität und Art der landwirtschaftlichen Nutzung und im Mehraufwand für den PV-Anlagenbau abgedeckt. „Dieses Spektrum reicht vom Anbau von Sonderkulturen und intensiven Ackerkulturen mit speziellen PV-Montagesystemen bis zu extensiver Beweidung mit marginalen Anpassungen auf der PV-Seite“, so das Fraunhofer ISE. „Damit steigert Agri-PV die Flächeneffizienz und ermöglicht den Ausbau der PV-Leistung bei gleichzeitigem Erhalt fruchtbarer Ackerflächen für die Landwirtschaft oder in Verbindung mit der Schaffung artenreicher Biotope.“

Die Vorteile für die Energiewirtschaft, die Landwirtschaftsbetriebe und den Ausbau erneuerbarer Energien liegen auf der Hand. Mithilfe der Agri-Photovoltaik kann ein riesiges Flächenpotenzial erschlossen werden und die Installation ist am Ende weit günstiger als bei kleinen PV-Dachanlagen. Für die Landwirte ergibt sich durch die raffinierten neuen Anlagen ein Zusatznutzen auch mit Blick auf Schutz vor Hagel-, Frost- und Dürreschäden. Und sie verdienen u. a. an einer Einspeisevergütung nach dem Erneuerbare-Energie-Gesetz speziell auch für Agri-Photovoltaik-Systeme. „Auch die angepasste Verordnung zu den GAP-Direktzahlungen gehört dazu“, äußert das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. „So ermöglichen wir Betrieben, die Agri-Photovoltaik installieren, weiter 85 Prozent der Prämien für die landwirtschaftliche Nutzung der Fläche zu beziehen.“

Natürlich sind bei der Agri-PV noch viele Fragen offen, die bei der Vielfalt der landwirtschaftlichen Anbautechniken und auch der Nutzung durch Tierhaltung geklärt werden müssen. Für den Obstanbau und für Gewächshäuser gelten andere Bedingungen als auf Ackerflächen. Solche offenen Fragen hat auch unser Landwirtschaftsminister Cem Özdemir im Blick: „Lassen sich Agri-Photovoltaik-Anlagen auch gut mit dem Anbau von Sonderkulturen wie Beerenobst kombinieren? Gibt es Lösungen für Gewächshäuser? Und wie schaffen wir eine breite Akzeptanz bei der Bevölkerung? Ein zentrales Forschungsvorhaben des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE und seiner Partner startet dazu Mitte 2022.“

Ein ganz aktuelles Forschungsthema am Fraunhofer ISE trägt den vielsagenden Namen WATERMED4.0. Wir haben Max Trommsdorff, der Vorsitzender des IMP Ilumni der Universität Freiburg und Gruppenleiter im Team Agrophotovoltaik beim Fraunhofer ISE ist, befragt, was sich dahinter verbirgt. „Hier untersuchen wir Möglichkeiten, neben der Produktion von Strom und Lebensmittel eine dritte Ernte in Agri-PV-Systeme zu integrieren: Wasser. Das funktioniert in unserem Prototypen im Norden Algeriens über eine V-Anordnung der PV-Modulreihen, über die Regenwasser in den feuchten Wintermonaten aufgefangen und in einem Wassertank gespeichert wird. In den trockenen Sommermonaten kann das Wasser für ein effiziente Tröpfchenbewässerung der Pflanzen unter den PV-Modulen genutzt werden.“

Ein weiteres Thema ist auch die Aqua-PV. Trommsdorff erklärt: „Aufgrund der Ergebnisse von ISE-Studien wird erwartet, dass Aqua-PV die Landnutzungsrate im Vergleich zu einer reinen Freiflächen-Photovoltaikanlage annähernd verdoppelt. Derzeit sind zwei Forschungsanlagen in Vietnam geplant. Eine der geplanten Anlagen mit 1 MW Leistung wird mit integrierten Solarmodulen in einem Glastunnel ausgestattet. Der PV-Glastunnel verbessert die Arbeitsbedingungen durch die Verschattung, bietet Schutz vor Raubfang und sorgt für eine stabile und niedrigere Wassertemperatur, die das Shrimp-Wachstum begünstigt. Den ersten Analysen zufolge kann die Pilotanlage voraussichtlich etwa 15.000 Tonnen CO2-Emissionen jährlich einsparen.“

Landwirtschaftliche Flächen sind eine begrenzte und wertvolle Ressource. Die Agri-Photovoltaik (Agri-PV) bietet hier Chancen, indem sie Lebensmittel- und Stromproduktion auf derselben Fläche ermöglicht. Die Anforderungen für verschiedene Nutzungen sind aber hoch. Lösungen werden am Fraunhofer ISE erforscht.

23. Dez 2025

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Gesellschaft

Warum es so wichtig ist, konsequent nachhaltig zu bauen – Ein Beitrag von Dr. Christine Lemaitre, Geschäftsführender Vorstand DGNB e.V.

Nachhaltiges Bauen bedeutet weit mehr als energieeffiziente Gebäude oder den Einsatz ökologischer Materialien. Es beschreibt einen ganzheitlichen Ansatz, bei dem Gebäude über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg betrachtet werden: von der Planung über den Bau und die Nutzung bis hin zu Umbaumaßnahmen oder den Rückbau. Ziel ist es, Umweltbelastungen zu minimieren, Ressourcen zu schonen, Menschen gesunde und lebenswerte Räume zu bieten und gleichzeitig wirtschaftlich sinnvolle Lösungen zu schaffen. Stand heute ist der Bausektor nach wie vor für einen erheblichen Teil der globalen CO2-Emissionen, den Verbrauch natürlicher Ressourcen und den zunehmenden Verlust der Biodiversität verantwortlich. Gleichzeitig verbringen wir den Großteil unseres Lebens in geschlossenen Räumen, die unser Wohlbefinden stärken sollen, ohne dabei die Zukunft unseres Planeten zu gefährden. Zudem leben immer mehr Menschen in der Stadt. Der Bedarf an attraktiven und dazu noch klimaresilient gestalteten Freiräumen wächst. Nachhaltige Architektur bietet einen ganzheitlichen Ansatz, um die Klimakrise zu bekämpfen, soziale Gerechtigkeit zu fördern und langfristige wirtschaftliche Stabilität zu gewährleisten. Wie ein Perspektivwechsel in diese Richtung gelingen kann, zeigen wir noch bis zum 28. Januar 2026 mit der ersten DGNB Ausstellung „What If: A Change of Perspective“ in der Berliner Architekturgalerie Aedes. Die Ausstellung fordert Besucherinnen und Besucher dazu auf, gewohnte Denkmuster zu hinterfragen und die Themenvielfalt des nachhaltigen Bauens neu und unvoreingenommen auf sich wirken zu lassen. >Nachhaltige Architektur bietet einen ganzheitlichen Ansatz, um die Klimakrise zu bekämpfen, soziale Gerechtigkeit zu fördern und langfristige wirtschaftliche Stabilität zu gewährleisten. Anhand gebauter Beispiele wird deutlich, dass viele Lösungen bereits existieren. So erfährt der Besuchende anschaulich, wie Gebäude klima- und ressourcenschonend geplant werden können, indem Materialien im Kreislauf geführt, Energie effizient genutzt oder sogar erzeugt wird und der gesamte Lebenszyklus eines Gebäudes berücksichtigt bleibt. Ebenso thematisiert werden Klimaanpassung und Resilienz: durch kluge Gestaltung, Begrünung und Freiräume können Gebäude und Städte besser mit Hitze, Starkregen oder Trockenperioden umgehen. Ein weiterer Fokus liegt auf dem Menschen. Nachhaltiges Bauen stellt das Wohlbefinden, die Gesundheit und das soziale Miteinander in den Mittelpunkt. Architektur kann Begegnung fördern, Identität stiften und bezahlbaren Wohnraum schaffen, ohne dabei die Umwelt aus dem Blick zu verlieren. Auch der verantwortungsvolle Umgang mit bestehenden Gebäuden spielt eine zentrale Rolle. Sanieren, Umnutzen und Weiterbauen im Bestand werden als Strategien gezeigt, um Flächen zu schützen und Ressourcen zu sparen. Nicht zuletzt wird klar, dass Nachhaltigkeit keine Kostenspirale sein muss. Ganzheitlich geplante Gebäude sind oft wirtschaftlicher, weil sie langfristig Betriebskosten senken, Risiken minimieren und ihren Wert erhalten oder steigern. Nachhaltiges Bauen ist kein abstraktes Expertenthema und schon gar keine Zukunftsvision, sondern eine konkrete Chance. Für lebenswerte Städte, für gesunde Räume und für eine gebaute Umwelt, die den Herausforderungen unserer Zeit gewachsen ist. Als inhaltlich getriebener Non-Profit-Verein begreifen wir das nachhaltige Bauen seit unserer Gründung vor 18 Jahren als gesellschaftliche Aufgabe, nach der wir unser Handeln ausrichten. Mit der Ausstellung laden wir jeden einzelnen ein, genauer hinzusehen, weiterzudenken und selbst Teil des Wandels zu werden. Weitere Informationen gibt es unter www.dgnb.de/aedes