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Agri-PV

Agri-PV: Leitfaden für Landwirte

Photovoltaikanlagen auf landwirtschaftlichen Flächen können noch längst nicht flächendeckend zur Stromerzeugung eingesetzt werden. Zu viele Fragen sind offen, Versuchsprojekte noch nicht ausgewertet und gesetzliche Rahmenbedingungen ungeklärt. Das wollen der regionale Energieversorger aus Bayern „LEW“ und das „Deutsche Institut für Normung e. V. (DIN)“ jetzt ändern.

Bevor die doppelte Nutzung der Ackerfläche flächendeckend eingesetzt werden kann, fehlt es an gesetzliche Rahmenbedingungen. So sieht das bayerische Energieversorgungsunternehmen „Lechwerke (LEW)“ beispielsweise noch Handlungsbedarf bei den Innovationsausschreibungen für Agri-PV-Anlagen, die im neuen Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) für 2022 angekündigt wurden. Aktuell kämen dafür nur Anlagen auf Ackerflächen in Frage. Agri-PV-Anlagen auf anderen landwirtschaftlichen Flächen, wie Wiesen oder Sonderkulturen, wären ausgeschlossen. Außerdem stünden sie bei den Ausschreibungen im Wettbewerb mit anderen neuen PV-Technologien. Diese müssten also miteinander konkurrieren, obwohl jede Technologie unterschiedliche Gestehungskosten und jeweils ein eigenes, spezifisches Anwendungsgebiet hat. 

Zwei Testanlagen

Um weitere Versuchsergebnisse zu erhalten, hat der Energieversorger nun in zwei Testanlagen in Bayern investiert. Anders als bei herkömmlichen Solarparks wurden hier die PV-Module senkrecht installiert und streifenförmig auf den Flächen angeordnet. Die verwendeten PV-Module sind bifazial: sowohl Vorder- als auch Rückseite können den Lichteinfall in Strom umwandeln. LEW hat die Testanlagen jeweils neben bestehenden Solarparks gebaut, um die erzeugten Strommengen aus den verschiedenen Anlagetypen zu vergleichen. 
Es gibt zwar einzelne Projekte von senkrechten Agri-PV-Anlagen, doch kaum Erkenntnisse zur Vergleichbarkeit mit südausgerichteten PV-Anlagen. 
LEW-Projektleiterin Sigrid del Río
Die beiden Testanlagen mit einer Leistung von 3 kWp in Biessenhofen und 6 kWp in Gersthofen sollen Aufschluss darüber geben, welchen Beitrag das Agri-PV-Verfahren für die Energiewende leisten kann: „Mit den Testanlagen möchten wir Erkenntnisse zur Stromerzeugung von solchen Anlagen gewinnen – insbesondere, wie viel Strom die Agri-PV-Module im direkten Vergleich zu herkömmlichen Modulen liefern können – und das im Tages- und Jahresverlauf“, sagt LEW-Projektleiterin Sigrid del Río. „Es gibt zwar bereits einzelne Projekte von senkrechten Agri-PV-Anlagen, doch leider kaum Erkenntnisse zur Vergleichbarkeit mit südausgerichteten PV-Anlagen. 

LEW hat den bestehenden Solarpark im Norden von Gersthofen um eine Agri-PV-Testanlage ergänzt. Ende März fand die Montage statt.  (Bildquelle: LEW / Thorsten Franzisi)

Die in den Testanlagen gewählte senkrechte Ausrichtung der Module hat voraussichtlich auch Vorteile für die Stromerzeugung: Gewöhnliche PV-Anlagen liefern vor allem in der Mittagszeit, wenn die Sonne am höchsten steht, Energie. Da die Agri-PV-Module in Gersthofen und Biessenhofen sowohl mit der Vorder- als auch der Rückseite Strom gewinnen, erreichen sie bei einer Ost-West-Ausrichtung zwei Leistungshöhepunkte: einmal in den Morgen- und einmal in den Abendstunden. Damit liefern die Anlagen insbesondere zu den Zeiten Strom, in denen klassische PV-Freiflächen in Südausrichtung weniger produzieren.
Das Pilotprojekt soll wissenschaftlich begleitet werden. Untersucht werden sollen unter anderem die Einsatzfähigkeit landwirtschaftlicher Maschinen, die landwirtschaftliche Ertragsfähigkeit der Fläche und die mikroklimatische Beeinflussung der Agri-PV-Anlage auf die Fläche.

Agri-PV nach DIN-Norm

Der vielversprechender Ansatz, der darauf abzielt, die Fläche nicht nur für die Landwirtschaft, sondern auch zur Solarstromerzeugung zu verwendet, ist in der Praxis jedoch noch ein Wagnis. Für Landwirte sei es wichtig, dass die Anlagen eine effiziente Bewirtschaftung ermöglichen, heißt es in einer Meldung des „Deutschen Instituts für Normung e. V. (DIN)“. Ein neuer Standard soll dabei helfen. Die jetzt veröffentlichte sogenannte DIN SPEC 91434 legt Anforderungen an die landwirtschaftliche Hauptnutzung im Bereich der Agri-Photovoltaik fest. Das Dokument wurde anhand von Erfahrungen mit Pilotanlagen erarbeitet, es bietet einen ersten Stand und lässt sich künftig weiterentwickeln.
Das Institut ist von der Technik überzeugt. Agri-Photovoltaik löse Flächenkonkurrenz auf und verspreche zudem Vorteile für beide Seiten: Sind Module zur Stromproduktion über den Pflanzen und Böden installiert, könne das vor negativen Umwelteinflüssen wie Dürre und Hagel schützen. „Ist die Anlage technisch entsprechend designt und die landwirtschaftliche Kultur richtig ausgewählt, kann dies sogar zu einer Steigerung der Resilienz und der landwirtschaftlichen Erträge führen“, sagt Dr. Sabine Zikeli, Geschäftsleitung des Zentrums Ökologischer Landbau von der Universität Hohenheim. „Das gilt beispielsweise für Obst- und Sonderkulturen, die von zunehmendem Hagel, Frost und Dürre besonders betroffen sind. Eine Teilüberdachung mit PV-Modulen kann davor schützen“, so Zikeli. Weniger Verdunstung und die Möglichkeit, über die Module Regenwasser für die Bewässerung zu sammeln, sind weitere Synergieeffekte.

Bessere Förderbedingungen für Agri-PV gefordert

von Justin Brinkmann

Agri-Photovoltaik kombiniert Landwirtschaft und Stromerzeugung auf dem Acker. Das bietet pflanzenbauliche Vorteile und spart kostbare Fläche. Eine neue Studie zeigt: Unter aktuellen...

Risiken reduzieren

Mit dem Standard senken wir das technische Risiko für alle Projektbeteiligten, insbesondere für die Landwirte als Nutzer der Flächen unter der Anlage (…).
Andreas Steinhüser, Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme
Ziel der DIN SPEC 91434 ist es, ein Prüfverfahren für Agri-PV-Anlagen vorzubereiten. „Mit dem Standard senken wir das technische Risiko für alle Projektbeteiligten, insbesondere für die Landwirte als Nutzer der Flächen unter der Anlage, sowie für die Betreiber und Genehmigungsbehörden“, sagt Andreas Steinhüser, stellvertretender Leiter der Gruppe Agri-Photovoltaik, vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE). Er erläutert: „Die DIN SPEC 91434 legt dazu Kriterien und Anforderungen an die landwirtschaftliche Hauptnutzung fest. Sie beschreibt, welche Punkte ein erforderliches Konzept zur landwirtschaftlichen Nutzung enthalten muss – von der Art der Aufständerung der Anlage bis zur Wirtschaftlichkeitskalkulation.“
Eine Formularvorlage für das landwirtschaftliche Nutzungskonzept legt planerische und technische Anforderungen an Agri-PV-Anlagen fest und liefert so nützliche Hinweise, worauf bei der Anlagenkonzeption zu achten ist. Auch Anforderungen an die Installation, den Betrieb und die Instandhaltung sind im Dokument zu finden.
Die DIN SPEC 91434 „Agri-Photovoltaik-Anlagen – Anforderungen an die landwirtschaftliche Hauptnutzung“ lässt sich beim Beuth Verlag kostenlos downloaden.