+49 5271 – 409 969 0Agri Photovoltaik: Landwirtschaft und Solarenergie kombiniert
Geschrieben von:
Patrick Meyer
Veröffentlicht am 19. März 2025
Landwirte suchen immer nach neuen Wegen, um ihre Felder besser zu nutzen. Agri-Photovoltaik verbindet Landbau mit der Kraft der Sonne. Dieser Artikel zeigt, wie man gleichzeitig Pflanzen anbaut und Strom erzeugt.
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Zusammenfassung
- Agri-Photovoltaik nutzt Solaranlagen auf landwirtschaftlichen Flächen, um Strom zu erzeugen und gleichzeitig Pflanzen anzubauen oder Tiere weiden zu lassen. Bis 2021 wurden weltweit über 14 GW Agri-PV-Leistung installiert.
- Es gibt verschiedene Systeme bei Agri-PV, darunter offene und geschlossene Systeme, sowie vertikale und bewegliche PV-Module. Offene Systeme schützen Pflanzen vor starker Sonneneinstrahlung, während geschlossene Systeme mit Gewächshäusern kombiniert werden. Vertikale Installationen fangen Sonnenlicht von beiden Seiten ein und bewegliche Module passen sich dem Sonnenstand an.
- Agri-PV hat viele Vorteile: Es steigert die Landnutzungseffizienz um bis zu 86%, bietet Landwirten neue Einnahmequellen durch Stromproduktion und hat positive ökologische Effekte wie reduzierte Wasserverdunstung und Bodenerosionsschutz. Zudem fördert es die Biodiversität und unterstützt die Klimaziele durch Senkung der Treibhausgasemissionen.
- Im Bereich der Landwirtschaft verbessern Agri-PV-Systeme das Pflanzenwachstum durch Schatteneffekte und tragen zur Wasser- und Ressourcenschonung bei. Solche Anlagen werden unter anderem in Kern- und Beerenobstanlagen eingesetzt und zeigen gute Erträge auch in trockenen Jahren.
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Was ist Agri-Photovoltaik?
Agri-Photovoltaik, kurz Agri-PV, macht es möglich, dass Landwirtschaft und Solarenergie Hand in Hand gehen. Auf landwirtschaftlichen Flächen stehen Solarmodule, die Sonnenlicht in Strom umwandeln.
Gleichzeitig wachsen darunter Pflanzen oder weiden Tiere. Diese Technik hat Adolf Goetzberger und Armin Zastrow 1981 erfunden. Sie dachten darüber nach, wie man „Kartoffeln unter dem Kollektor“ anbauen könnte.
Seitdem hat sich viel getan. Bis 2021 wurden weltweit mehr als 14 GW an Agri-PV-Leistung installiert.
Die Norm DIN SPEC 91434, veröffentlicht in Deutschland im Jahr 2021, definiert, was Agri-PV-Anlagen erfüllen müssen. Agri-PV unterstützt die dezentrale Energieerzeugung und hilft dabei, Erneuerbare Energien auszubauen.
Durch Agri-Photovoltaik können wir gleichzeitig Nahrungsmittel produzieren und saubere Energie gewinnen. Dies ist ein wichtiger Schritt zur Energiewende und zum Schutz unserer Umwelt.
Technologien und Systeme
Bei Agri-Photovoltaik kommen verschiedene Techniken zum Einsatz. Dazu gehören sowohl fest installierte als auch anpassbare Energiegewinnungsgeräte, die Energie effizient nutzen und gleichzeitig der Landwirtschaft dienen.
Offene und geschlossene Systeme
In der Welt der Agri-Photovoltaik gibt es offene und geschlossene Systeme. Offene Systeme nutzen Photovoltaik-Module, die über den Feldern installiert werden. Diese Anlagen lassen Sonnenlicht durch und schützen die Pflanzen gleichzeitig vor zu starker Sonneneinstrahlung.
Ein Beispiel hierfür ist die Pilotanlage in Heggelbach, wo die Module eine Mindesthöhe von 5 Metern haben. Dies erlaubt eine doppelte Nutzung der Fläche für Landwirtschaft und Energiegewinnung.
Geschlossene Systeme hingegen kombinieren Solarenergie mit Gewächshäusern. Sie verwenden Photovoltaikmodule mit transparenten Rückseiten für die Dächer oder Wände der Gewächshäuser.
Diese Bauweise reduziert den Wasserverbrauch und den Einsatz von Pestiziden. Gleichzeitig ermöglichen solche geschlossenen Systeme einen einfacheren Genehmigungsprozess für Landwirte.
Beide Systemarten tragen zur Steigerung der Landnutzungseffizienz bei und bieten Schutz vor Bodenerosion.
Vertikale und bewegliche PV-Module
Vertikale Agri-PV-Anlagen nutzen bifaciale Module, die Sonnenlicht von beiden Seiten einfangen. Die größte Anlage dieser Art in Europa steht in Donaueschingen-Aasen mit 12 Hektar Fläche und 11.000 Modulen, die zusammen 11 MW Leistung erbringen.
Seit 2020 zeigt diese Anlage, wie Effizienz im Bereich der erneuerbaren Energiequellen steigen kann.
Bewegliche PV-Module passen ihre Position an den Sonnenstand an, um die Sonnenenergie optimal zu nutzen. Die Demonstrationsanlage von RWE in Bedburg, gestartet im Jahr 2023, erforscht diese Technik auf einer Fläche von 80 Hektar.
Hier testet man drei Konzepte: senkrechte Module, bewegliche Module und feste Pergola-Module. Über fünf Jahre soll dieses Projekt wertvolle Daten liefern.
Bewegliche und vertikale PV-Module revolutionieren die Nutzung von Solarenergie in der Landwirtschaft.
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Vorteile von Agri-Photovoltaik
Agri-Photovoltaik macht Land doppelt nutzbar. Sie kombiniert Nahrungsmittelproduktion und die Gewinnung von Sonnenenergie auf demselben Feld.
Flächeneffizienz
Mit Agri-Photovoltaik lässt sich die Landnutzungseffizienz deutlich steigern. Das Forschungsprojekt APV-RESOLA in Heggelbach hat 2016 bewiesen, dass eine Steigerung um bis zu 86% möglich ist.
Besonders beeindruckend war der Ertrag bei Sellerie, der um 12% zunahm. Diese Technologie nutzt die Fläche doppelt: für die Energiegewinnung durch Solarzellen und die Landwirtschaft.
Das Marktpotenzial ist enorm. Die landwirtschaftliche Produktivität könnte durch Agri-PV um 35-73% gesteigert werden. Laut DIN SPEC 91434 gibt es Systeme, die nur 10-15% der Fläche für die Aufstellung benötigen.
So zeigt die größte vertikale Anlage in Donaueschingen-Aasen mit 11.000 bifacialen Modulen auf 12 Hektar, wie effizient diese Technologie sein kann. Sie erzeugt nicht nur Energie, sondern schont auch wertvolle landwirtschaftliche Flächen.
Diversifizierung der Einnahmequellen
Agri-Photovoltaik bietet Landwirten neue Möglichkeiten, ihre Einkünfte zu steigern. Sie können nicht nur Nahrungsmittel produzieren, sondern auch Strom aus Sonnenenergie erzeugen.
Diese Kombination führt zu einer größeren Wirtschaftlichkeit. Zum Beispiel hat der Obsthof Bernhard mit seiner Agri-PV-Anlage bis Oktober 2023 bereits 450.000 kWh Strom produziert.
Das zeigt, wie Landwirte neben der Landwirtschaft zusätzlich Einnahmen generieren können.
Ein anderes Beispiel ist der Obsthof Vollmer, der semitransparente und nachgeführte Solarmodule nutzt. Diese Techniken erhöhen die Stromproduktion und bieten gleichzeitig Schutz für die Pflanzen.
Durch diese Diversifizierung der Einnahmequellen können Landwirte ihr Einkommen stabilisieren und sich gegen Extremwetter absichern. Studien zeigen, dass Agri-Photovoltaik die Wirtschaftlichkeit der konventionellen Landwirtschaft um über 30% steigern kann.
Ökologische und klimatische Vorteile
Agri-Photovoltaik-Systeme reduzieren die Verdunstung von Wasser und schützen den Boden vor Erosion. Sie helfen auch, die Bodenstruktur zu stärken und den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln zu minimieren.
Diese Systeme tragen zur Senkung der Treibhausgasemissionen bei. So unterstützen sie direkt die Klimaziele.
Durch die Installation von Agri-Photovoltaik-Anlagen steigt auch die Biodiversität auf den Feldern. Zum Beispiel ermöglichen Projekte wie BiWiBi das Wachsen von Blühstreifen unter den Solarmodulen.
Die Nutzung von erneuerbaren Energiequellen fördert zudem die dezentrale Energieerzeugung. Forschungen zeigen, dass schattentolerante Pflanzen, wie bestimmte Beeren und Gemüsesorten, bei bis zu 30% weniger Licht gut wachsen können.
Anwendungsfelder in der Landwirtschaft
Agri-Photovoltaik bietet viele Vorteile in der Landwirtschaft. Bauern nutzen Solaranlagen, um Pflanzenwachstum zu fördern. Die Schatteneffekte der vertikalen bifacialen Photovoltaikmodule schützen die Pflanzen vor direkter Sonne.
Dies verbessert die Wasser- und Ressourcenschonung. In der Tierhaltung unterstützen Agrivoltaics die Kühlung der Tiere und erhöhen die Energieeffizienz. Erleben Sie, wie diese Technologien den klimatischen Herausforderungen begegnen können.
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Pflanzenwachstum und Schatteneffekte
Schattentolerante Pflanzen profitieren von der Agri-Photovoltaik. Studien zeigen, dass sie bei bis zu 30% weniger Licht wachsen. Dazu gehören Beeren und Gemüse. Diese Pflanzen zeigen gute Erträge, selbst wenn die Sonne nicht voll scheint.
Der Projekt APV-RESOLA aus 2018 liefert interessante Ergebnisse. Winterweizen, Kartoffeln und Sellerie erzielen höhere Erträge in trockenen Jahren.
Die Kombination aus Photovoltaikmodulen und Landwirtschaft bringt viele Vorteile. Pilotanlagen in Heggelbach nutzen diese Technik seit 2011. Sie erforschen den Einfluss von Schatten auf das Pflanzenwachstum.
In Baden-Württemberg setzen fünf Anlagen mit bis zu 1.700 kWp auf Kern- und Beerenobst. Die Ergebnisse unterstützen die Nachhaltigkeit in der Landwirtschaft. Solaranlagen helfen dabei, die Effizienz zu steigern und die Ernte zu sichern.
Wasser- und Ressourcenschonung
Agri-Photovoltaik trägt entscheidend zur Wasser- und Ressourcenschonung bei. Durch den Einsatz von PV-Gewächshäusern mit transparenten Rückseiten reduzieren Landwirte den Wasserverbrauch.
Die Pflanzen erhalten ausreichend Licht, während der Wasserbedarf sinkt. Dies führt zu weniger Verdunstung und schützt die Böden vor Erosion. Eine starke Bodenstruktur ist wichtig für das Pflanzenwachstum und die Nährstoffversorgung.
Der Einsatz von weniger Pflanzenschutzmitteln führt zu einem gesünderen Anbau.
In Aquakulturen zeigt sich der Nutzen der Agri-PV-Technologie ebenfalls. Schwimmende Photovoltaikanlagen bieten eine innovative Lösung für Wasserflächen. Ein Beispiel ist die Forschung in Vietnam, die zeigt, wie Shrimfarm-Betriebe von dieser Technologie profitieren können.
Agri-PV verbessert die Ressourcennutzung und steigert gleichzeitig die Erträge. Projekte wie APV-RESOLA belegen, dass Winterweizen, Kartoffeln und Sellerie in trockenen Jahren höhere Erträge liefern.
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Fazit
Agri-Photovoltaik revolutioniert die Landwirtschaft. Diese Systeme verbinden landwirtschaftliche Flächen mit der Erzeugung von Solarenergie. In Deutschland wächst die Akzeptanz unter Landwirten.
Private Agri-PV-Anlagen fördern die Integration von erneuerbaren Energien. Dadurch senken sie auch Ernteausfälle und sparen Wasser. Europa nimmt eine Führungsrolle in der Entwicklung von Agri-PV ein.
Diese Systeme helfen, Treibhausgasemissionen zu reduzieren und Klimaziele zu erreichen.
Die Technologien, wie vertikale bifaciale Module, zeigen vielversprechende Ergebnisse. Sie bieten Flächeneffizienz und diversifizieren Einnahmequellen. Mit Agri-Photovoltaik nutzen Landwirte moderne Lösungen für einen nachhaltigen Anbau.
Innovative Ansätze verbessern den Umgang mit Ressourcen, während sie gleichzeitig den Klimawandel bekämpfen.
Häufig gestellte Fragen
Agri-Photovoltaik (Agri-PV) kombiniert Landwirtschaft mit der Erzeugung von Solarenergie. Dabei werden Solarmodule über landwirtschaftlichen Flächen installiert, sodass darunter Pflanzen wachsen oder Tiere weiden können. Die Technologie wurde 1981 von Adolf Goetzberger und Armin Zastrow entwickelt und nutzt das Sonnenlicht nicht nur für die Stromerzeugung, sondern auch zur Verbesserung der landwirtschaftlichen Erträge.
Agri-PV steigert die Landnutzungseffizienz um bis zu 86 % und ermöglicht es Landwirten, zusätzlich zur Nahrungsmittelproduktion Strom zu erzeugen. Dies führt zu neuen Einnahmequellen und erhöht die wirtschaftliche Stabilität. Zudem schützt die Technik Pflanzen vor extremer Sonneneinstrahlung, reduziert den Wasserverbrauch und minimiert die Bodenerosion.
Es gibt offene und geschlossene Systeme. Offene Systeme bestehen aus erhöhten PV-Modulen, die Schatten spenden und gleichzeitig Sonnenlicht durchlassen. Geschlossene Systeme integrieren Solarzellen in Gewächshäusern, was den Wasserverbrauch und den Einsatz von Pestiziden reduziert. Außerdem gibt es vertikale und bewegliche PV-Module, die sich flexibel an den Sonnenstand anpassen, um die Energieausbeute zu maximieren.
Agri-PV reduziert die Wasserverdunstung, schützt den Boden vor Erosion und trägt zur Biodiversität bei, indem sie Lebensräume für Insekten und Pflanzen schafft. Außerdem senkt sie die Treibhausgasemissionen, indem sie erneuerbare Energien fördert und fossile Brennstoffe ersetzt.
Pilotprojekte wie das in Heggelbach und die größte vertikale Agri-PV-Anlage in Donaueschingen-Aasen zeigen die Praxistauglichkeit der Technologie. Auch in Obstplantagen und Aquakulturen wird sie erfolgreich genutzt. Beispielsweise produziert der Obsthof Bernhard mit Agri-PV bereits Hunderttausende Kilowattstunden Strom, während schwimmende PV-Anlagen in Vietnam Shrimfarm-Betriebe effizienter machen.
Geschrieben von:
Patrick Meyer
Ich bin Patrick Meyer, 35 Jahre alt und komme aus Höxter-Lüchtringen. Ich habe 17 Jahre lang für ein Unternehmen im Wärmepumpen- und Photovoltaikanlagenbereich gearbeitet und bringe somit die technische Expertise mit. Ich war zudem in den Anfangsjahren für den Einkauf in der Unternehmensgruppe zuständig und gestaltete danach primär alle digitalen Prozesse mit. Auch ich habe nebenberuflich im Vertrieb für Photovoltaikanlagen gearbeitet und freue mich nun, hinter unserer eigenen Marke zu stehen.