Projekt Beschreibung

Revolution der Energie- und Nahrungsmittelproduktion

  • Die Agro-Photovoltaik ist eine Kombination aus landwirtschaftlicher Produktion und einer PV-Freiflächenlage. Durch die ressourceneffiziente Doppelnutzung wird die Flächenkonkurrenz abgemildert.

  • Die weltweit installierte Leistung der Agro-PV stieg von rund 5 MW im Jahr 2012 auf mindestens 2,8 GW im Jahr 2020.

  • Das Agrophotovoltaik-Potenzial wird in Österreich auf rund 27 GWp geschätzt. Wien Energie betreibt zwei Agro-PV-Anlagen. 

6. April 2021

Flächenkonkurrenz adé

Zur Erreichung der Klimaziele plant Österreich einen Ausbau der Photovoltaik von 11 TWh bis 2030. Um dieses Ziel erreichen zu können, müssen PV-Anlagen sowohl auf Dächern von Gebäuden als auch in der Freifläche gebaut werden. Um eine Flächenkonkurrenz zwischen Land- und Energiewirtschaft zu vermeiden, schafft eine neue Form der PV-Doppelnutzung Abhilfe: die Agrarphotovoltaik, kurz Agro-PV.

Sonne ernten, Schatten spenden

Die Agrophotovoltaik ist als Kombination von PV-Freiflächenanlagen und landwirtschaftlicher Produktion zu verstehen. Dadurch können gleichzeitig Nahrungsmittel produziert und Energie gewonnen werden. Zudem können die negativen Auswirkungen des Klimawandel auf die Landwirtschaft (Wasserknappheit, Wetterextreme und der generelle Anstieg der Temperaturen) durch schattenspendende PV-Module reduziert werden. Gleichzeitig eröffnet sich für die Energiewirtschaft ein enormes Flächenpotenzial. Alleine in Österreich wird das Agrophotovoltaik-Potenzial auf rund 27 GWp geschätzt.

Ein globaler Trend 

Die Technologie der Agro-PV hat sich in den letzten Jahren sehr dynamisch entwickelt und ist in fast allen Regionen der Welt verbreitet. Die weltweit installierte Leistung stieg von rund 5 MW im Jahr 2012 auf mindestens 2,8 GW im Jahr 2020 an. Dabei kommen verschiedene Systeme zum Einsatz: Die Solarmodule können einerseits horizontal in einigen Meter Höhe montiert werden, um die Bodenbearbeitung und die Bewirtschaftung mit landwirtschaftlichen Maschinen zu ermöglichen. Andererseits können vertikale, bifaziale Module errichtet werden, die das Sonnenlicht von beiden Seiten in Solarstrom umwandeln und die Bodenfläche dadurch nicht überbaut wird. Ein Blick in die Welt zeigt: Die Agro-PV hat Potenzial!

  • Japan

    Japan gilt als Vorreiter in Sachen Agro-PV. Insgesamt hat Japan bereits rund 2.000 kommerzielle Agrar-PV-Anlagen in Kombination mit 120 verschiedenen Feldfrüchten umgesetzt, welche jährlich rund 500.000 GWh Strom produzieren. Das sind 0,8% der gesamten Stromproduktion aus Sonnenenergie. Agrar-PV-Anlagen dürfen ausschließlich auf Flächen mit erstklassiger Bodenbonität erbaut werden, während Freiflächen-PV ausnahmslos auf schlechten Bodenklassen zugelassen ist. Der Grund für die weite Verbreitung der Agrar-PV sind u.a. hohe Einspeisevergütungen für Strom aus Agrar-PV-Anlagen als auch die innovative Branding Strategie. So wird Obst und Gemüse aus der Agrar-PV als solches im Supermarkt gekennzeichnet, wodurch Absatzmengen steigen und die Akzeptanz in der Bevölkerung geschaffen wird.

  • USA

    Die Universität von Arizona hat 2017 eine Agrar-PV Anlage mit statischen Überkopf bifazialen Module auf 3,3 Meter Höhe erbaut und dort die Auswirkungen auf die Feldfrüchte als auch auf die PV-Paneele untersucht. Das Ergebnis: Die Pflanzen haben einen kühlenden Effekt auf die Module, wodurch der Solarertrag pro Paneel um 3% erhöht werden konnte. Zudem konnten die Pflanzen aufgrund der Teilbeschattung eine größere Menge an CO2 aufnehmen, während die Ernteerträge um bis zu 200% stiegen.

  • Deutschland

    Das wohl bekannteste europäische Agrar-PV-Forschungsprojekt befindet sich in Heggelbach, Deutschland. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme untersucht dort seit 2016 die Kombination von Solarstromerzeugung und Landwirtschaft auf derselben Fläche. In fünf Metern Durchfahrtshöhe befinden sich 720 bifaziale Photovoltaikmodule mit einer installierten Leistung von 194 kWp auf einer ein Drittel Hektar großen Ackerfläche. 2017 und 2018 konnten Steigerungen der Landnutzungseffizienz zwischen 60 und 84 Prozent sowie eine verbesserte Anpassungsfähigkeit bei Trockenperioden nachgewiesen werden. Aktuell wird die Anlage zu weiteren Forschungszwecken genutzt. Weitere kommerzielle Agrar-PV Projekte befinden sich in Dirmingen und Donaueschingen.

  • Frankreich

    Das Weinland setzt seit mehr als 20 Jahren auf die Agro-PV. Dort wird die innovative PV vor allem auf Weinbauflächen genutzt, da diese besonders vom Klimawandel betroffen sind. Beispielsweise hat der Entwickler Sun’Agri eine 84 kWp Überkopf-Agro-PV-Anlage mit sun-tracking Modulen in Betrieb genommen. Das Besondere: Mithilfe von Künstlicher Intelligenz wird der Neigungswinkel der Module gesteuert, um die Weinreben vor zu viel Sonne oder Schatten zu schützen. 2022 geht das Projekt in die kommerzielle Phase. Abgesehen von diesen Pilotprojekten versucht die französische Regierung, die Entwicklung der großflächigen Agrophotovoltaik durch gezielte Ausschreibungen zu fördern. Bei der jüngsten Auktion des Landes wurden im Rahmen seiner innovativen PV-Ausschreibung 40 MWp für Agrophotovoltaik-Projekte vergeben.

  • Österreich

    Wien Energie hat 2019 die erste Agrophotovoltaik-Anlage Österreichs in Guntramsdorf in Betrieb genommen. Die Pilotanlage mit 60 bifazialen, also doppelseitigen, vertikal montierten Modulen, erzeugt mit einer Leistung von 22,5 kWp Sonnenstrom. Durch die Anordnung der PV-Module in Bahnen lassen sich am Acker gleichzeitig auch Kartoffeln problemlos ernten. Heuer ging die zweite Agrar-PV Anlage, als Teil der größten PV-Anlage Österreichs, in Betrieb. Neben klassischen Photovoltaikmodulen besteht das größte Solarkraftwerk Österreichs auch aus vertikalen, bifazialen PV-Modulen mit einer Leistung von rund 160 kWp, die nach Osten und Westen ausgerichtet sind. Ab Frühling werden dort verschiedene Feldfrüchte angepflanzt und Strom und Ernteerträge gemeinsam mit der Universität für Bodenkultur erforscht.

Unsere Forderung

Um diese enormen Synergieeffekte für Landwirtschaft und Energiewende zu nutzen, müssen Anreize für den Bau von PV-Anlagen auf qualifizierten Freiflächen geschaffen werden. Dazu bedarf es der Etablierung eines Förderrahmens. Durch die Aufnahme der Agrar-PV als innovative PV im Rahmen der aktuellen Verhandlungen zum Erneuerbaren Ausbau Gesetz (EAG) und einem damit einhergehenden Förderzuschlag von 30% könnten mehr dieser wichtigen Anlagen realisiert werden. Außerdem sollte die Errichtung von PV-Anlagen auf landwirtschaftlich genutzten Flächen nicht zu einer Aberkennung der ÖPUL-Förderung im Rahmen des Agrar-Umweltprogramms führen. Die Kompatibilität der Fördermittel für die Errichtung von Agro-PV-Anlagen sowie der ÖPUL-Fördermittel muss gewährleistet sein, um die Flächennutzung sicherzustellen. Gleichzeitig bedarf es behördlicher Vereinfachungen für den Anlagenbau, u.a. bei den Genehmigungsprozessen für die Errichtung und den Betrieb von Agro-PV-Anlagen.

Autorin:
Ramona Wendtner
Public Affairs Trainee,
Wien Energie

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