Agri-Photovoltaik in Bayern: Doppelte Ernte für Klima und Landwirtschaft

Agri-Photovoltaik in Bayern: Forschung und Innovation auf sieben Hektar Ackerland

In Bayern ist im Juni eine in dieser Form einzigartige Agri-Photovoltaik-Anlage mit etwa 940 Kilowatt Leistung in Betrieb gegangen. Auf einer Ackerfläche der Bayerischen Staatsgüter wurden gleich drei verschiedene Systeme installiert: ein vertikales sowie zwei nachgeführte Systeme mit unterschiedlich hoher Aufständerung. Diese Anlage wird in den kommenden Jahren durch das Technologie- und Förderzentrum (TFZ) sowie die Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) wissenschaftlich begleitet. „LandSchafftEnergie+“, das Beratungsnetzwerk am TFZ, übernimmt außerdem den Wissenstransfer und die Beratung zu Agri-Photovoltaik.

Die erste Idee zur Planung und Errichtung einer Agri-Photovoltaik-Anlage für Forschungs- und Demonstrationszwecke hatte die Bayerische Staatskanzlei bereits im Jahr 2019. Die konkrete Umsetzung begann im Jahr 2021 mit dem Baugenehmigungsverfahren. Durch die Verbindung der Anlage mit einem Forschungsprojekt erfolgte die Genehmigung im November 2022 zunächst nach § 35 Abs. 1 Nr. 4 BauGB als privilegiertes Bauvorhaben. Um sie jedoch auch nach Ablauf der Forschung weiter betreiben zu können, leitete das zuständige Architekturbüro gemeinsam mit der Gemeinde zeitgleich ein reguläres Bauleitplanverfahren ein, für das der Flächennutzungsplan geändert und ein Bebauungsplan für die Fläche erstellt werden muss. Mit dieser zusätzlichen Genehmigung wird noch in diesem Jahr gerechnet.

In Bayern gibt es in jüngster Zeit zahlreiche Initiativen zur Förderung erneuerbarer Energien, und die Agri-Photovoltaik ist einer der vielversprechendsten Ansätze. Diese Technologie kombiniert die landwirtschaftliche Nutzung von Flächen mit der Erzeugung von Solarstrom und verspricht damit eine doppelte Ausnutzung der Landressourcen.

Technische Details der Anlage

Die Agri-Photovoltaik-Anlage in Bayern umfasst drei verschiedene Systeme:

- Ein vertikales System - Zwei nachgeführte Systeme mit unterschiedlich hoher Aufständerung

Diese Systeme wurden auf einer Ackerfläche der Bayerischen Staatsgüter installiert und haben eine Gesamtleistung von etwa 940 Kilowatt. Die Anlage nimmt eine Fläche von sieben Hektar ein, von denen nur 15 Prozent durch die Solarmodule beansprucht werden. Die restlichen 85 Prozent bleiben für die landwirtschaftliche Nutzung erhalten.

Forschung und Innovation

Das Projekt wird durch das Technologie- und Förderzentrum (TFZ) sowie die Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) wissenschaftlich begleitet. Die Forschungsarbeiten konzentrieren sich auf die Wechselwirkungen zwischen den Agri-Photovoltaik-Anlagen und den landwirtschaftlichen Kulturen, die Ökonomie und Ökologie sowie den Bewirtschaftungsaufwand und das Mikroklima.

Die wissenschaftliche Begleitung ist entscheidend, um die Effizienz und die Auswirkungen der Agri-Photovoltaik-Anlagen zu untersuchen. Ziel ist es, Erkenntnisse zu gewinnen, die dazu beitragen können, die Technologie weiter zu optimieren und ihre Akzeptanz in der Landwirtschaft zu erhöhen.

Vorteile der Agri-Photovoltaik

- Doppelte Landnutzung: Die Kombination von Landwirtschaft und Energieerzeugung auf derselben Fläche - Beitrag zum Klimaschutz: Erzeugung erneuerbarer Energien - Reduzierung der Verdunstungsrate durch Schattenwurf der Solarmodule - Mikroklimatische Vorteile: Verbesserung der Bodenfeuchte und Lufttemperatur - Erhöhter Ertrag bei trockenheitsempfindlichen Feldfrüchten

Umsetzung und Herausforderungen

Die Umsetzung der Agri-Photovoltaik-Anlage begann im Jahr 2021 mit dem Baugenehmigungsverfahren. Aufgrund der Verbindung der Anlage mit einem Forschungsprojekt konnte die Genehmigung als privilegiertes Bauvorhaben nach § 35 Abs. 1 Nr. 4 BauGB erfolgen. Um die Anlage jedoch auch nach Ablauf der Forschung weiter betreiben zu können, wurde zeitgleich ein reguläres Bauleitplanverfahren eingeleitet.

Die Herausforderungen bei der Umsetzung umfassen unter anderem die Anpassung des Flächennutzungsplans und die Erstellung eines Bebauungsplans für die Fläche. Mit der zusätzlichen Genehmigung wird noch in diesem Jahr gerechnet.

Wirtschaftliche Aspekte

Die wirtschaftlichen Vorteile der Agri-Photovoltaik sind erheblich. Obwohl durch die Installation der Solarmodule etwa zehn Prozent der Gesamtackerfläche verloren gehen, können die daraus resultierenden Ernteeinbußen durch die erwirtschafteten Stromerträge mehr als ausgeglichen werden.

Bei einer installierten Photovoltaik-Leistung von 500 Kilowattpeak pro Hektar erzeugt die Anlage je Kilowatt Leistung rund 1350 Kilowattstunden Strom im Jahr. Auf Grundlage einer Einspeisevergütung von 8,2 Cent können damit rund 55.000 Euro Stromertrag pro Hektar und Jahr erzielt werden. Insgesamt übersteigt der wirtschaftliche Ertrag aus der Stromvermarktung den landwirtschaftlichen Ertrag um mehr als das 50-fache.

Hinzu kommt, dass der etwa 70 bis 100 Zentimeter breite Streifen entlang der Aufständerungen nicht ungenutzt bleibt. Er eignet sich für Biotope, Ausgleichsmaßnahmen oder für andere landwirtschaftliche Nutzungen, etwa Spalierobst.

Ökologische Vorteile

Die Agri-Photovoltaik-Anlage trägt nicht nur zur Erzeugung erneuerbarer Energien bei, sondern bietet auch ökologische Vorteile. Die Teilverschattung durch die Solarmodule sorgt für ein Mikroklima, das feuchtigkeitsregulierend wirkt. Dies führt zu einer geringeren Verdunstungsrate und einem reduzierten Wasserbedarf.

Vor allem in Phasen mit wenig Niederschlag konnte bei einigen Kulturen ein erhöhter Ertrag pro Quadratmeter Anbaufläche erzielt werden. Dies betrifft vor allem trockenheitsempfindliche Feldfrüchte wie etwa Winterweizen und Hafer.

Ausblick und Zukunftsperspektiven

Die Agri-Photovoltaik-Anlage in Bayern ist ein wegweisendes Projekt, das das Potenzial dieser Technologie aufzeigt. Die wissenschaftliche Begleitung und die gewonnenen Erkenntnisse können dazu beitragen, die Technologie weiter zu optimieren und ihre Akzeptanz in der Landwirtschaft zu erhöhen.

In den kommenden Jahren werden weitere Forschungsarbeiten durchgeführt, um die Effizienz und die Auswirkungen der Agri-Photovoltaik-Anlagen zu untersuchen. Ziel ist es, die Technologie so weiterzuentwickeln, dass sie einen noch größeren Beitrag zum Klimaschutz und zur nachhaltigen Landwirtschaft leisten kann.

Mit Projekten wie der Agri-Photovoltaik-Anlage in Bayern zeigt der Freistaat, dass Landwirtschaft und Energieerzeugung auf derselben Fläche möglich sind. Dies ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu einer nachhaltigen und klimafreundlichen Zukunft.