Erfahren Sie hier, was es Ihnen als Verpächterin oder Verpächter bringt, Ackerland für Agri-Photovoltaik zu verpachten. Wir erklären, was Agri-Photovoltaik ist, wie sich die Doppelnutzung der Fläche umsetzen lässt und welche Vorteile sie als Verpächterin oder Verpächter vom Verpachten von Ackerland Agri-PV haben.
Agri-Photovoltaik ist eine Technologie, die es ermöglicht,landwirtschaftliche Flächen, sprich: Ackerland, doppelt zu nutzen:
1. als landwirtschaftliche Nutzfläche zum Fruchtanbauoder als Weidefläche und
2. als Standort für eine große Photovoltaik-Anlage, mitder erneuerbarer Solarstrom erzeugt wird.
Eine gängige alternative Bezeichnung für Agri-Photovoltaik (kurz:Agri-PV, APV) ist Agro-Photovoltaik (kurz: Agro-PV).
Wichtig:Die Photovoltaik ist mittlerweile die günstigste erneuerbare Technologie. DieStromgestehungskosten von PV variieren derzeit je nach Anlagengröße von 0,04bis 0,11 Euro pro Kilowattstunde (kWh) Solarstrom. Laut dem Fraunhofer ISEwaren Ende des Jahres 2021 in Deutschland rund 59 GW Photovoltaik installiert,davon etwa drei Viertel (75 Prozent) auf Dächern, der Rest als Photovoltaik-Freiflächenanlage(kurz: PV-FFA). Gebraucht wird demnach jedoch deutlich mehr PV: Das FraunhoferISE beziffert den deutschen Bedarf an Photovoltaik auf 300 bis 450 GW installierte Leistung bis zum Jahr2045. Mit PV auf Freiflächen lässt sich der PV-Ausbau in großem Stilvorantreiben.
Agri-PVlässt sich mit unterschiedlichen Geschäftsmodellen umsetzen:
Grafik: Leitfaden des Fraunhofer ISE
1. Im ersten Geschäftsmodell Basisfallstellen Sie sich eine Agri-PV-Anlage auf Ihren Acker und betreiben diese inEigenregie. Der Vorteil: Die Kosten für dieProjektierung und der Verhandlungsaufwand bei Verträgen ist gering. Die Erträgebeider Flächennutzungen landen bei Ihnen. Das ist dem Fraunhofer ISE zufolgebei Agri-PV-Anlagen aufgrund möglicher Wechselwirkungen zwischen den beidenNutzungen besonders wichtig.
2. Imzweiten Geschäftsmodell Externes Landeigentum besitzen und betreiben Siedie Anlage und bewirtschaften das Ackerland, aber die Fläche gehört Ihnennicht. Sie haben sie beispielsweise von ihrer Eigentümerin oder ihremEigentümer gepachtet.
3. Im dritten Geschäftsmodell ExternesPV-Investment besitzen und bewirtschaften Sie das Ackerland und betreibendie Anlage, die von InvestorInnen bereitgestellt worden ist. Sogenannte Teileigentümerschaften können laut dem FraunhoferISE dazu beitragen, die Anreizstruktur für eine synergetische Landdoppelnutzungzu erhalten. Aber: Je größer der Anteil von Fremdkapital, desto schwierigerwird es jedoch im laufenden Betrieb den Nutzen beider Produktionsebenen imBlick zu behalten. Für dieses Geschäftsmodell sprechen dagegen Skalierungsmöglichkeitensowie mögliche Optimierungen mit einer höheren Arbeitsteilung.
4. Das vierte Geschäftsmodell NurBewirtschaftung und Betrieb heißt:Sie bewirtschaften das Ackerland und betreiben die Agri-PV-Anlage obendrauf.Weder das Land noch die Anlage gehören Ihnen.
5. Beim fünften GeschäftsmodellNur Bewirtschaftung bewirtschaften Sie lediglich das Ackerland unter derAgri-PV-Anlage.
Wenn Sie alsAckerlandeigentümerin oder Ackerlandeigentümer Ihr Ackerland für Agri-PVverpachten, bekommen Sie für das Überlassen Ihrer Fläche eine regelmäßigeVergütung: die Pacht. Das ist ein extra Einkommen, das Ihremlandwirtschaftlichen Betrieb zugutekommt. Mehr dazu lesen Sie in unseremBlogbeitrag „Photovoltaik:Pachtpreise für Solarparks – die wichtigsten Fragen & Antworten (FAQ)“.Mit welchen Pachtpreisen Sie aktuell für Ihr Ackerland rechnen können, auf demeine große Photovoltaik-Anlage (auch Solarpark genannt) installiert wird,erfahren Sie in unseren folgenden Blogbeiträgen:
· Ackerlandverpachten: Preise – mit denen Sie rechnen können!
· 1 HektarSolarpark: Wie viel Megawatt passen drauf und welche Pacht bringt er?
· Pachteinnahmen-Rechnerfür Freiflächen online
Neben den imPachtvertrag vereinbarten regelmäßigen Pachteinnahmen, können Sie auch einWeiterbewirtschaften Ihres Ackerlandes vereinbaren. Das heißt, Sie erzielen mitdem Verpachten über die Pachtzeit hinweg regelmäßig Einnahmen und auchEinnahmen aus der Vermarktung der Ernten, die Sie mit dem Ackerland haben.
Die Frageist, was Sie vom Ackerland unter der PV-Anlage ernten können. Diese beantwortenwir Ihnen im Folgenden ausführlich.
Waskostet Agri-PV?
Die Kosten der Agri-PVkönnen individuell stark variieren und hängen unter anderem von Faktoren wie
· der installiertenLeistung,
· der landwirtschaftlichenBewirtschaftung,
· der Lage
· sowie der verwendetenPV-Modultechnologie ab.
Die AnschaffungskostenAgri-PV sind dem aktuellen Leitfaden „Agri-Photovoltaik: Chance für Landwirtschaft und Energiewende. Ein Leitfaden für Deutschland (Stand Februar2024)“zufolge in der Regel höher als die einer konventionellenPV-FFA. Gründe dafür sind bei hoch aufgeständerter PV vor allem die höhere und damitaufwändigere Unterkonstruktion sowie die Sonderanfertigung der PV-Module. Diefür landwirtschaftliche Fahrzeuge passende Durchfahrtshöhe unter den Modulen undder entsprechende Pfostenabstand zwischen den Modulen beeinflussen die Kostender Unterkonstruktion demnach besonders. Der Einsatz kleinerer Landmaschinen oderdas Ausführen möglichst vieler Arbeitsschritte mit der Hand können sich dabei auszahlen.
Auch mehrjährigeReihenkulturen bieten dem Leitfaden zufolge Kostenvorteile, da sichdie Pfosten der Unterkonstruktion ohne in die Reihen integrieren lassen, ohnenennenswerte Anbaufläche zu verlieren.
Gerade dann, wenn die Kulturenauf dem Acker ohnehin geschützt werden müssen, kann die Investition in eineAgri-PV-Anlage lukrativ sein, da sich hier Einsparungsmöglichkeiten ergeben.
Im Gegensatz zuherkömmlichen PV-FFA ist das Einzäunen bei hoch aufgeständerten Agri-PV-Modulenmeist unnötig, was auch Kosten spart.
Gut zu wissen: Im laufenden Betrieb sind bei Agri-PV-Systemen leichteKosteneinsparungen gegenüber PV-FFA zu erwarten, schreibt das Fraunhofer ISE inseinem Leitfaden weiter. Der Grund: Arbeitsschritte wie der Grünschnitt unterden Modulen lassen sich im Zuge der landwirtschaftlichen Bewirtschaftung nachdem Motto „Zwei Fliegen mit einer Klappe schlagen“ miterledigen. Nur nichtbearbeitbare Streifen sollten gepflegt werden, um zu verhindern, dass sichunerwünschte Beikräuter ansiedeln und ausbreiten.
Auch bei der Landpacht kann davon ausgegangen werden, dass durch dieDoppelnutzung der Fläche Kosten umverteilt beziehungsweise eingespart werdenkönnen.
Nur rund vier Prozent derdeutschen Agrarflächen würden dem Fraunhofer ISE zufolge genügen, um mit hochaufgeständerter Agri-PV bilanziell den gesamten aktuellen Strombedarf inDeutschland zu decken. Das deutsche Potenzial der Agri-PV schätzen die Wissenschaftlervom Fraunhofer ISE auf rund 1.700 GW Leistung ein. Würde davon nur ein Zehntelgenutzt, käme dies fast einer Verdreifachung der aktuellen PV-Kapazität inDeutschland gleich. Zwischen bodennah montierten Solarmodulen mit weitemReihenabstand kann der Anbau landwirtschaftlicher Produkte zwischen den Reihenerfolgen.
Bei einer Belegungsdichtevon 0,35 MW pro ha eröffnet der Anbau von Futterpflanzen auf Dauergrünland einPotenzial von weiteren 1.200 GW.
Die Doppelnutzung derlandwirtschaftlichen Fläche mit Agri-PV ist spürbar effizienter als der Anbauvon Energiepflanzen auf dem Ackerland (beispielsweise Faktor 32 mehr Strom proha als bei Energiemais). Der Energiepflanzenanbau besetzt in Deutschland immerhin13 Prozent der landwirtschaftlichen Flächen.
Agri-Photovoltaik-Anlagenlaufen inzwischen überall in der Welt. Doch wie fing es damit an? Wann und wowurde das Konzept zur Doppelnutzung des Ackerlandes erfunden? Wer hat sichAgri-Photovoltaik ausgedacht? Wo wurde die erste Agri-Photovoltaik-Anlage inBetrieb genommen? Das sind Fragen, die wir Ihnen in diesem Abschnittbeantworten.
Auf dieIdee zur Agri-Photovoltaik kamen Prof. Adolf Goetzberger, der dasFraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) in Freiburg gründete, undsein Kollegen Armin Zastrow im Jahr 1981. In der Zeitschrift „Sonnenenergie“ (Ausgabe3/81, ab Seite 19) diskutierten die beiden die konkurrierende Nutzung vonAckerland seitens der „Solarfarmen“ zur Solarstromerzeugung einerseits und demPflanzenanbau andererseits. Sie erörterten in ihrem Beitrag „Kartoffelnunter dem Kollektor“ das Potenzial einer Doppelnutzung.
Doch erstim Jahr 2004 ging die erste Agri-Photovoltaik-Anlage in Deutschland an denStart. Im Jahr 2011 wurden die ersten größeren Agri-Photovoltaik-Anlagen inFrankreich und Italien in Betrieb genommen. Japan förderte dieAgri-Photovoltaik im Jahr 2013 erstmals mit einem speziellen Förderprogrammstaatlich. In China wurden im Jahr 2015 erste große Agri-Photovoltaik-Anlagenmit mehr als 10 Hektar (ha) Fläche betrieben. 2017 öffnete Frankreich einerstes staatliches Förderprogramm für die Doppelnutzung von Ackerland. Die USAfolgten ein Jahr später mit einem ersten Förderprogramm im BundesstaatMassachussetts. Gut zu wissen: Selbst der Papst setzt auf Agri-PV,um künftig die Vatikanstadt mit Solarstrom zu versorgen.
Seit demJahr 2013 sind in Deutschland mehrere Agri-PV-Anlagen zu Forschungszwecken inBetrieb genommen worden. Außerdem laufen diverse Praxisanlagen. Die größteAgri-PV-Anlage Deutschlands entsteht lautMedienberichten auf mehr als 18 ha Grünland derzeitin Lemwerder.
Seit demJahr 2020 findet alljährlich eine internationale Konferenzreihe namens„AgriVoltaics“ statt. Im Jahr 2021 entwickelte man in Deutschland eineDefinition für Agri-PV, um die landwirtschaftliche Hauptnutzung des Ackerlandesplus PV zu standardisieren. Die DIN SPEC 91434definiert die „Anforderungen an die Planung, den Betrieb, die Dokumentation unddie Betriebsüberwachung sowie Messkennzahlen für das Prüfverfahren zurQualitätssicherung von Agri-PV-Anlagen“. Ganz frisch vom Juni 2024 ist eineneue Norm, die DIN SPEC 91492,die die tierhaltungsspezifischenAnforderungen der Nutztierhaltung an die landwirtschaftliche Hauptnutzung imBereich der Agri-PV definiert.
Es gilt laut der DIN SPEC91434, dass das Ackerland bei Agri-PV-Anlagen weiterhin landwirtschaftlichgenutzt werden muss – wie genau, das bestimmt das zugehörige landwirtschaftlicheNutzungskonzept. Für dieses gelten folgende Kernanforderungen und Kriterien:
· Die bisherigelandwirtschaftliche Nutzbarkeit des Ackers muss auch mit derPhotovoltaik-Anlage obenauf gewährleistet werden.
· Die geplante Nutzung desAckerlands muss in einem landwirtschaftlichen Nutzungskonzept dargelegt werden.
· Der Flächenverlust, dersich infolge der Installation der PV-Anlage ergibt, darf in Kategorie I – miteiner Aufständerung der Solarmodule höher als 2,1 Meter (m) – maximal 10Prozent der Gesamtprojektfläche und in Kategorie II – mit einer bodennahenAufständerung der Module von bis zu 2,1 m – maximal 15 Prozent betragen.
· Die Lichtverfügbarkeit-und -homogenität sowie die Wasserverfügbarkeit müssen geprüft und an die Bedürfnisseder unter den Modulen angebauten landwirtschaftlichen Erzeugnisse angepasst werden.
· Außerdem müssenBodenerosion und -schäden infolge des Aufbaus der Anlage, infolge der Verankerungder Module im Boden oder infolge des von den Modulen abfließenden Wassersvermieden werden.
· Auch muss sichergestelltwerden, dass der landwirtschaftliche Ertrag nach dem Bau der Agri-PV-Anlagemindestens 66 Prozent des Referenzertrags beträgt. Als Referenzertrag dient eindreijähriger Durchschnittswert derselben landwirtschaftlichen Fläche odervergleichbare Daten aus Veröffentlichungen.
WelcheChancen bietet Agri-Photovoltaik? (alle Vorteile auf einen Blick)
Das oben schon erwähnte Fraunhofer ISE benenntin seinem Leitfaden die Chancen, die die Doppelnutzung eröffnet:
· Demnach steigert die Agri-Photovoltaik dieEffizienz der Ackerlandnutzung.
· Sie kann bei geeignetem technischem Design auchdie Resilienz
· und die landwirtschaftlichen Erträge erhöhen.
· Obst- und Sonderkulturen, die von infolge desvoranschreitenden Klimawandels zunehmenden Sturm-, Hagel-, Frost- undDürreschäden betroffen sind, können darüber hinaus von der schützendenTeilüberdachung profitieren, die die PV-Module bilden profitieren.
Weitere Synergiepotenziale zwischen PV undLandwirtschaft sind laut dem Fraunhofer ISE diese:
· Der Bewässerungsbedarf sinkt um bis zu einem Fünftel(um bis zu 20 Prozent).
· Es bestehen Möglichkeiten zurRegenwassersammlung für Bewässerungszwecke
· Die Winderosion auf dem Ackerland wirdgesenkt.
· An der sogenannten PV-Unterkonstruktion, alsoden Gestellen, die die Solarmodule tragen, lassen sich Schutznetze oder Schutzfolienbefestigen.
· Mit sogenannten nachgeführten PV-Systemen,Modulen also, die dem variierenden Stand der Sonne folgen, lässt sich die Lichtverfügbarkeitfür Kulturpflanzen verbessern.
· Die Effizienz der Module lässt sich dank bessererkonvektiver Kühlung steigern.
· Mit sogenannten bifazialen Modulen, die dasauftreffende Sonnenlicht von beiden Seiten nutzen, um Solarstrom zu erzeugen, lässtsich mit größeren Abständen zum Boden und zu den benachbarten Modulreihen einehöhere Effizienz erreichen.
Zusätzlich kann eine Agri-PV-Anlage dieWertschöpfung in der Region steigern und die ländliche Entwicklung fördern,schreibt das Fraunhofer ISE weiter. Die Doppelnutzung des Ackerlandes eröffnet auchdie Chance zum dezentralen Eigenverbrauch des Solarstroms vonLandwirtschaftsbetrieben vor Ort. Mit dem Verbrauch des Stroms direkt vor Ort sinktder Bezug von teurem Strom aus dem Netz. Das wiederum reduziert die Stromkostender solarstromnutzenden Betriebe, denn die sogenannten Stromgestehungskostengroßer PV-Freiflächenanlagen (PV-FFA) sind geringer als die von kleinerenPV-Anlagen auf Dächern. Werden die Solarstromerträge vermarktet, können dieLandwirtschaftsbetriebe extra Einnahmen generieren und sich ein weitereswirtschaftliches Standbein aufbauen.
Wasbringt Agri-PV der Landwirtschaft?
InDeutschland herrscht Platzmangel. Um freie Flächen, wie sie für die Errichtungvon PV-FFA benötigt werden, konkurrieren hierzulande vier Interessen: derSiedlungsbau plus Verkehr, die Landwirtschaft, der Naturschutz und dieerneuerbare Energiewirtschaft. Vom Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) gefördertePV-FFA dürfen im Rahmen der Ausschreibung nur
· aufversiegelten Flächen,
· aufKonversionsflächen,
· auf Streifenlängs von Autobahnen oder Schienenwegen
· und aufFlächen in (landwirtschaftlich) benachteiligten Gebieten
errichtetwerden. Aber: Dank der geringen Stromgestehungskosten von Solarstrom rechnensich große PV-Anlagen längst auch außerhalb der Förderkulisse. Das heißt: Die Lenkungswirkungdes EEG zum Schutz hochwertigen landwirtschaftlichen Ackerlandes fällt weg.Wegen der nur eingeschränkt verfügbaren fruchtbaren Böden kann die steigendeFlächennachfrage die Flächennutzungskonkurrenz vor Ort befeuern. Agri-PV kanndie Konkurrenzsituation bis zu einem gewissen Grad entspannen.
Laut demFraunhofer ISE sind zwei Entwicklungen derzeit von Relevanz:
1. Deutschlandweitgeht die jährliche Niederschlagsmenge zurück: Die April-Niederschläge der vergangenenzwölf Jahre lagen demnach teils um bis zu 70 Prozent unter dem langjährigen Monatsmittel.Mit der Wärme im Frühjahr kommt es zunehmend bereits früh im Jahr zu einem Feuchtedefizitim Boden, das später im Sommer nicht mehr ausgeglichen werden kann – ein großerNachteil für die Landwirtschaft.
2. Die sogenannteGlobalstrahlung, also die Summe aus direkter und diffuser Sonneneinstrahlung, stiegim selben Zeitrahmen um 0,28 Prozent pro Jahr – ein großer Vorteil für denBetrieb von PV-FFA, da damit die PV-Erträge steigen.
Bringt manbeide Entwicklungen zusammen, spricht das ganz klar für die Agri-PV. Denn siestärkt die Widerstandsfähigkeit (Resilienz) der Landwirtschaft gegenüber dersich verschärfenden Klimakrise. Zugleich bringt sie mit erneuerbarem SolarstromProfit, der zukünftig weiter steigen wird.
WelcheDoppelnutzung funktioniert bei Agri plus PV?
Im Folgenden stellen wirIhnen die derzeitigen Erfahrungen mit landwirtschaftlicher Bewirtschaftungunter Agri-PV-Anlagen vor:
Pflanzen unter und zwischen den Modulen der PV-Anlage
Nach derzeitigemKenntnisstand eignen sich dem ISE-Leitfaden zufolge prinzipiell alle Kulturpflanzenfür den Anbau unter einer Agri-PV-Anlage. Aber: Die Beschattung der Modulewirkt sich unterschiedlich auf die Ernteerträge aus. Demnach scheinen besondersgeeignet:
· schattentoleranteBlattgemüsearten wie Salat,
· Feldfutterarten wieKleegras,
· verschiedene Kern-,Stein- und Beerenobstarten
· sowie andereSonderkulturen wie Bärlauch, Spargel, Hopfen.
Der Wein-, Obst- undGemüsebau bietet laut dem Fraunhofer ISE vermutlich das größte Potenzialfür Synergieeffekte mit Agri-PV. Der Grund: Die hohe Wertschöpfung pro Fläche mitden sehr empfindlichen Kulturen gelingt nur mit besonderen Schutzmaßnahmen. DieAgri-PV-Konstruktion kann die Pflanzen direkt vor Regen, Hagel und Wind schützen.Zudem lassen sich an der Aufständerung auch Hagelschutznetze und Folientunnelbefestigen. Dabei kann die Agri-PV helfen, Folie zu sparen. Zugleich mindernsich die Kosten für herkömmliche Schutzmaßnahmen. Dank des Schutzes sinkt das Ertragsrisiko.
· Beim Weinanbau wirkensich das Mehr an Sonneneinstrahlung und die Temperaturveränderungen je nach Rebsortestark auf den Ertrag aus. Außerdem drohen Sonnenbrand und Vertrocknung derFrüchte am Rebstock. Die höhere Sonneneinstrahlung erhöht auch den Zuckergehaltder Trauben, der wiederum den Alkoholgehalt des Weines erhöht und seineQualität mindern kann. Die teilweise Beschattung seitens der Agri-PV-Anlage wirktsich bei hohen Temperaturen daher positiv auf das Wachstum aus und verhindertgleichzeitig ein vorzeitiges Abreifen.
· Vielversprechenderscheinen auch Agri-PV-Anlagen mit Kernobst wie Äpfeln. Bei manchenApfelsorten genügen laut dem ISE-Leitfaden bereits 60 bis 70 Prozent desverfügbaren Lichts für optimale Apfelerträge.
· Synergieeffekte sind demISE zufolge auch im Hopfenanbau zu erwarten: Die Unterkonstruktion lässtsich hier als Rankhilfe verwenden. Das kann die Anlagekosten eines Hopfengartensdeutlich verringern.
· Beim Anbau sogenannter Strauchbeerenkönnten PV-Module teils Folientunnel ersetzen und vor Regen und Hagel schützen.
· In niederschlagsreichen Jahrenhingegen drohen bei Kartoffeln, Weizen und anderen Getreidearten (Gerste,Roggen oder Triticale) unter Agri-PV-Anlagen mit feststehendenUnterkonstruktionen Ertragseinbußen von bis zu 20 Prozent, schreibt dasFraunhofer ISE. Mais eignet sich demnach in gemäßigten Breiten wie denunseren wegen seines höheren Wärme- und Lichtbedarfs kaum für den Anbau unter einerAgri-PV-Anlage. Aber: Mit beweglichen hoch aufgeständerten Agri-PV-Anlagenlassen sich die Ertragseinbußen demnach senken, weil das Lichtangebot inkritischen Wachstumsphasen erhöht werden kann.
Ein neuer Ansatz, um dasAckerland trotz einer bodennahen Aufständerung auf mindestens 90 Prozent derFläche zu „beackern“, ist es, die Module senkrecht aufzustellen. Vorteile fürdas Pflanzenwachstum bei diesen Agri-PV-Anlagen sind vor allem in windreichenGebieten in Küstennähe zu erwarten. Dort können die Module als Windbrecherwirken und so die Winderosion bremsen.
Tiere unter den PV-Modulen
Laut dem ISE-Leitfadenist die Schafhaltung unter Agri-PV-Anlagen hierzulande gang und gäbe. Dabeisind die Anlagen typischerweise rein auf den PV-Ertrag aus. Die zu erwartendenSynergieeffekte sind demnach verglichen mit anderen Agri-PV-Anwendungen ehergering.
*Pflichtfelder sind mit einem Asterix gekennzeichnet. Diese Informationen sind notwendig, damit Capital PV Ihre Daten prüfen, Sie bei Bedarf für ergänzende Informationen kontaktieren und Sie anschließend mit Investoren/Partnern in Verbindung bringen kann.
Die erhobenen Informationen werden von Capital PV hauptsächlich dazu verwendet, Ihr Projekt zu prüfen und zu verfolgen sowie Ihre Daten an die Investoren/Partner von Capital PV weiterzuleiten, die möglicherweise an Ihrem Projekt interessiert sind und die Sie dann kontaktieren könnten.
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