Studie der Uni HohenheimAgri-Photovoltaik: Mit Solarstrom von Äckern könnten in Deutschland drei Atomkraftwerke ersetzt werden
Wenn auf landwirtschaftlichen Flächen gleichzeitig Nahrungsmittel und Solarstrom erzeugt werden, nennt sich das "Agri-Photovoltaik". Ein deutsches Forscherteam hat nun errechnet, wie groß das Potenzial hierzulande ist: Zehn Prozent der landwirtschaftlichen Betriebe könnten auf knapp einem Prozent der Ackerfläche Deutschlands ca. neun Prozent des bundesweiten Strombedarfs decken. Das wäre so viel, wie drei Kernkraftwerke produzieren.
Die Idee klingt so einfach wie bestechend: Auf Äckern Solarmodule auf hohen Stelzen anbringen, so dass dort weiterhin Landwirtschaft betrieben kann und nun auch Strom "geerntet" wird. Bei Apenburg im Altmarkkreis Salzwedel entsteht gerade der größte Energiepark Deutschlands, der diese "Agri-Photovoltaik"-Technik nutzt. In Zukunft könnten die Flächen auch zusätzlich als Hummelwiesen dienen. Doch wie groß ist eigentlich das Gesamtpotenzial der Agri-Photovoltaik in Deutschland? In einer Untersuchung der Uni Hohenheim und des Braunschweiger Thünen-Instituts sollte diese Frage geklärt werden. Die Antwort: Das Potenzial ist gewaltig, denn man bräuchte nur knapp ein Prozent der Ackerflächen, um neun Prozent des Strombedarfs zu decken.
Besonders Ackerflächen in Ostdeutschland für neue Technik geeignet
"Dadurch könnten rein rechnerisch drei Atomkraftwerke ersetzt werden", erklärt der Studienautor Arndt Feuerbacher. Denn die so produzierte Strommenge von 51 Terawattstunden ist ungefähr dreimal so viel, wie das AKW Isar 2 in Bayern jährlich produziert. Allerdings würden durch die aufwändigere Installation der Agri-Photovoltaik-Anlagen Mehrkosten von 1,2 Milliarden Euro im Vergleich zu konventionellen Solaranlagen entstehen. "Würden jedoch anstatt der Agri-Photovoltaik die üblichen Freiflächenanlagen gebaut, würde man der landwirtschaftlichen Produktion schätzungsweise 65.000 Hektar Ackerland entziehen, um dieselbe Menge an Strom zu produzieren", erläutert Alexander Gocht vom Thünen-Institut.
Für die neuartigen Photovoltaikanlagen sind dabei nur 0,7 der Prozent der deutschen Ackerflächen ausreichend, was ungefähr 85.000 Hektar entspricht. Laut der Studie sind dafür besonders Äcker in Ostdeutschland geeignet, da sie häufig relativ groß und zusammenhängend sind und die Kosten für Bau, Wartung und Instandhaltung der Anlagen damit insgesamt geringer. Im Westen und Süden sind die Flächen kleiner, was die Nutzung der Agri-Photovoltaik verteuern würde. Dafür hat vor allem Süddeutschland einen Standortvorteil: Es scheint prinzipiell mehr Sonne.
Ein Drittel des Strombedarfs könnte mit Agri-Photovoltaik erzeugt werden
Durch die Solarpaneele wird die Sonneneinstrahlung für die darunter wachsenden Pflanzen reduziert - dies muss aber nicht unbedingt negative Folgen für sie haben. "Ergebnisse von Agri-Photovoltaik-Forschungsanlagen zeigen, dass die Beschattung durch solche Systeme bei manchen Pflanzen in trockenen Jahren mit extremer Hitze sogar zu einer höheren Ertragsstabilität führen können", so der Hohenheimer Forscher Tristan Herrmann. Insgesamt gingen die Ernteerträge durch die Agri-Photovoltaik allerdings um ca. 40 Prozent zurück. Dies würde sich laut der Studie aber nur wenig auf die Wirtschaftlichkeit der Betriebe auswirken, da die Rückgange durch geringere Investitions- und Instandhaltungskosten der Photovoltaikanlagen kompensiert werden könnten.
Die Autoren rechnen vor, dass mit Agri-Photovoltaik zwischen 169 und 189 Terrawattstunden Strom erzeugt werden könnten – das entspricht rund 30 Prozent des Bedarfs hierzulande. "Dafür bräuchte man rund 300.000 Hektar Ackerfläche (knapp drei Prozent der Anbaufläche), worauf dann sowohl Strom als auch landwirtschaftliche Erzeugnisse produziert werden könnten", resümiert Sebastian Neuenfeldt vom Thünen-Institut. Da der Strom aus Photovolatik allerdings nur begrenzt grundlastfähig ist, sind zusätzlich Speichertechnologien notwendig.
Links/Studien
Die Studie "Estimating the economics and adoption potential of agrivoltaics in Germany using a farm-level bottom-up approach" ist im Fachmagazin "Renewable and Sustainable Energy Reviews" erschienen.
pm/cdi
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