Stetig steigende Pachtpreise, zunehmender Preisdruck sowie fallende Fleisch- und Getreidepreise sind nur einige Gründe für die sinkende Wirtschaftlichkeit und Planungssicherheit landwirtschaftlicher Betriebe. Der Klimawandel und gesellschaftliche Erwartungen an eine ressourcenschonende Bewirtschaftung sorgen darüber hinaus für schlaflose Nächte bei Landwirten. Die kombinierte Produktion landwirtschaftlicher Erzeugnisse mit der Erzeugung von Grünstrom auf ein und derselben Fläche könnte Landwirten neue Perspektiven eröffnen.

Agri-Photovoltaik (Agri-PV) nennt sich dieses Konzept, welches seit ungefähr zehn Jahren weltweit vermehrt umgesetzt wird. Oben Solaranlage, darunter oder daneben Ackerbau, Obstanbau oder Weideland. Auch in Deutschland entstanden in den vergangenen Jahren mehrere Modellanlagen, verschiedene Einrichtungen erforschen derzeit deren Performance. Es gibt hoch- und niedrigaufgeständerte Systeme, bewegliche Systeme sowie vollverschattende und semi-transparente. Über das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) 2023 sind Agri-PV-Anlagen grundsätzlich auf allen Acker- und Grünlandflächen sowie Flächen mit Dauerkulturen förderfähig.

Während die Beschattung bei ausreichend Wasser die Ernteerträge zwar oftmals reduziert, kann sie bei Dürre gar zu Ertragssteigerungen führen.

Die zusätzliche Geldeinnahme durch den Verkauf des grünen Stroms ermöglicht eine Diversifizierung und Steigerung des Einkommens. Durch die Eigennutzung des erzeugten Stroms lassen sich innerbetriebliche Kreisläufe schließen, Stromkosten senken und das Image steigern. Ein weiterer Vorteil besteht in Synergieeffekten wie Sonnen-, Verdunstungs- und Hagelschutz, welche die angebauten Pflanzen resilienter gegenüber den Folgen des Klimawandels machen. So schützen horizontale Agri-PV-Anlagen vor zu intensiver Sonneneinstrahlung und Austrocknung der Böden sowie vor Starkregen und Hagel. Vertikale, bodennahe Systeme mit Bewirtschaftung zwischen den Modulreihen beugen der Winderosion vor. Während die Beschattung bei ausreichend Wasser die Ernteerträge zwar oftmals reduziert, kann sie bei Dürre gar zu Ertragssteigerungen führen. Angesichts der Experteneinschätzung, dass manche heimischen Kulturen hierzulande innerhalb der nächsten zehn Jahre nicht mehr ohne künstliche Verschattung angebaut werden können, ein interessanter Fakt.

Nach derzeitigem Forschungsstand eignen sich grundsätzlich alle Kulturpflanzen für den Anbau unter einer Agri-PV-Anlage, wobei die Beschattung unterschiedliche Auswirkungen auf die Erträge erwarten lässt. Während die Erträge von Blattgemüse, Futterpflanzen, Knollen- und Hackfrüchten sowie der meisten Getreidearten leicht zurückgingen, nehmen Mais, Ackerbohnen, Soja und Lupinen die Beschattung der Anlage eher übel. Dagegen profitieren Schattenpflanzen wie Beeren, Obst und Fruchtgemüse sogar von einer Beschattung. Der direkte Schutz der Agri-PV-Konstruktion vor Umwelteinflüssen wie Regen, Hagel der Frost macht zudem manch mechanisches Schutzelement obsolet. Da unter den Modulen weniger Feuchte herrscht als unter Netzen, konnten in einem Versuch mit Kirschbäumen sogar substanziell Fungizide eingespart werden. Die vorhandenen Gerüststrukturen lassen sich aber auch zur kostengünstigen Integration weiterer Schutzsysteme wie Hagelschutznetze oder Folientunnel nutzen.

Laut Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) lassen sich mit beweglichen Agri-PV-Systemen die Einbußen beim Ertrag reduzieren, da das Lichtangebot in kritischen Wachstumsphasen der Pflanzen erhöht werden kann.