• Search20.03.2022

Fotovoltaik auf dem Acker

Unten Kartoffeln, oben Strom

Für die Energiewende muss die Solarenergie massiv ausgebaut werden. Aber wohin mit all den Anlagen? Aufs Getreidefeld! Ein Pilotprojekt am Bodensee zeigt, wie Landwirtschaft unter Solarpaneelen funktioniert. Ein Ortsbesuch.

InhaltsverzeichnisToggle-Icons

    Getreideernte unter einer Agri-PV-Anlage in Heggelbach am Bodensee: Die Moduele hängen acht Meter hoch in der Luft.

    Selbst ein Mähdrescher hat Platz unter dem Solarpark von Bauer Florian Reyer in Heggelbach am Bodensee.

     

    Von Artur Lebedew

    Aus der Ferne wirkt der Solarpark von Florian Reyer wie ein riesiges Regenzelt. Nur dass anstelle einer Plane blaue Paneele das Dach bilden. „Naja, optisch nicht besonders eindrucksvoll“, sagt Reyer beim Blick auf die Anlage in den Hügeln von Heggelbach, 15 Kilometer nördlich vom Bodensee. Als Landwirt interessiert ihn ohnehin eher die Qualität des Bodens. Das Solarkraftwerk nimmt er trotzdem gern in Kauf. Denn es soll beweisen, dass er auf seinem Acker doppelte Ernten einfahren kann: Energie und Feldfrüchte zugleich.

    2500 Quadratmeter misst die Anlage. Darauf sind 720 Fotovoltaikmodule in weiten Abständen zueinander verbaut. Das Besondere: Die Module stehen nicht direkt auf dem Feld, sondern hängen acht Meter hoch über dem Boden. Agri-Fotovoltaik nennt sich die Technologie, nach alter Rechtschreibung Agri-PV abgekürzt. Sie soll eines der drängendsten Probleme der Energiewende lindern: die Flächenknappheit. Landwirtschaft, Stromerzeugung, Siedlungen, Straßen, Arten- und Naturschutz – sie alle brauchen Platz. Doch der lässt sich nicht vermehren. Die Mehrfachnutzung von Flächen könnte einen Ausweg bieten. Im Fall von Florian Reyer heißt das: Unten sät er Kartoffeln und Getreide, oben sammeln Kollektoren die Energie der Sonne.

    Florian Reyer von der Hofgemeinschaft Heggelbach vor seiner Agri-PV-Anlage. Sie verbindet Landwirtschaft und Energieerzeugung. Foto: Artur Lebedew

    „Jedes Hindernis auf dem Feld macht die Arbeit schwieriger“, sagt Florian Reyer. Doch den Aufwand investiert er gern.

    2016 ließ Reyer das Pilotprojekt neben seinen Demeterhof errichten. Er legt Wert auf nachhaltiges Wirtschaften. Schon sein Opa war Biobauer, seit 15 Jahren heizt die Familie mit einem Holzvergaser. „Wenn wir den Planeten für Menschen und Natur lebenswert gestalten wollen, gehört die Energiefrage einfach dazu“, sagt er.

    Unter dem Dach der Agri-PV-Anlage sprießen an diesem grauen Wintertag bereits grüne Pflänzchen aus dem Boden. Im Sommer wird Reyer mit der Erntemaschine den Winterweizen einholen. Die Metallpfosten stehen so, dass der Landwirt mit seinen Geräten unter den Paneelen hindurchfahren kann. Alle 18 Meter muss er sie vorsichtig umkurven. „Jedes Hindernis auf dem Feld macht die Arbeit schwieriger“, sagt Reyer. Doch den Aufwand ist es ihm wert. „Für mich ist Strom aus Gas, Kohle und Atom auf Dauer keine Lösung.“

    Die Ampel will Agri-PV-Anlagen fördern. Habeck plant dazu ein „Osterpaket“

    Geht es nach der Ampelkoalition, sehen in Zukunft viele Äcker und Felder so aus wie in Heggelbach. Zum sogenannten Osterpaket von Bundeswirtschafts- und Klimaminister Robert Habeck gehört eine erste Novelle des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG), die eine Förderung von Agri-PV-Anlagen vorsieht. Solang Landwirte nicht mehr als 15 Prozent einer Fläche zur Stromerzeugung nutzen, bekommen sie laut einem Eckpunktepapier der Regierung auch weiterhin Fördermittel aus dem EU-Agrartopf.

    Kartoffelernte in der Heggelbacher Agri-PV-Anlage: Die Erträge variieren je nach Wetterbedingungen. Manche Gemüsesorten ...

    Agri-PV-Anlage: Uten wird Sellerie geerntet, oben sammeln Fotovoltaik-Paneele die Energie der Sonne.

    ... wie etwa Sellerie, das hier geerntet wird, profitieren in Hitzephasen vom Schatten unter den Solarmodulen. Die Anlage ...

    Agri-PV-Anlage in Heggelbach (Baden-Württemberg): Das Fraunhofer ISE betreut das Pilotprojekt.

    misst etwa 2500 Quadratmeter. Die Solarmodule hängen acht Meter hoch über dem Acker. Nach dem Willen der Bundesregierung ...

    Agri-PV-Anlage in Heggelbach: Die Versöhnung von Landwirtschaft und Stromerzeugung.

    ... sollen solche Agri-PV-Anlagen künftig öfter in Deutschland zu sehen sein. Auch an anderen Orten wird damit experimentiert, etwa ...

    Bau einer Agri-PV-Anlage im Wendland. Unter den hoch über dem Boden hängenden Modulen ist Landwirtschaft möglich.

    ... hier im Wendland. Das mit einer Drohne aufgenommene Bild zeigt den Bau der Anlage mithilfe eines Krans. Unter herkömmlichen ...

    Solarpark neben Windrädern: Für die Stromerzeugung und die Energiewende werden große Flächen benötigt.

    ... Solarparks ist kein Ackerbau möglich. Allerdings kann auch hier die Artenvielfalt profitieren, wenn die Anlagen entsprechend bewirtschaftet werden.

    Agri-PV-Anlage: Uten wird Sellerie geerntet, oben sammeln Fotovoltaik-Paneele die Energie der Sonne.
    Agri-PV-Anlage in Heggelbach (Baden-Württemberg): Das Fraunhofer ISE betreut das Pilotprojekt.
    Agri-PV-Anlage in Heggelbach: Die Versöhnung von Landwirtschaft und Stromerzeugung.
    Bau einer Agri-PV-Anlage im Wendland. Unter den hoch über dem Boden hängenden Modulen ist Landwirtschaft möglich.
    Solarpark neben Windrädern: Für die Stromerzeugung und die Energiewende werden große Flächen benötigt.

    „Das bringt den Klimaschutz voran und behält die Belange der Landwirtschaft und des Naturschutzes im Auge“, sagt Habeck. Knapp 60 Gigawatt Solarleistung sind heute installiert. Bis zu 200 könnten es Habeck zufolge auf landwirtschaftlichen Flächen zusätzlich werden. Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE schätzen die Potenziale auf deutschen Ackerflächen gar auf 1700 Gigawatt.

    Die Anlage von Florian Reyer soll zeigen, ob die Hoffnungen berechtigt sind. Wissenschaftler der Universität Hohenheim und des Fraunhofer ISE prüfen dort mithilfe von Sensoren und Bodenproben, wie sich Solarenergie und Landwirtschaft vertragen. Die Ergebnisse lesen sich vielversprechend. Die installierte Leistung der Paneele erreicht in der Spitze fast 200 Kilowatt, auch dank sogenannter bifazialer Module, die auf der Unterseite die vom Boden reflektierte Strahlung aufnehmen. In der Theorie reicht die Energie für mehr als 60 Haushalte.

    Melkmaschine, Mähdrescher, Käserei: 70 Prozent des Stroms fließen in den Hof

    Für Reyers Hofgemeinschaft und ihre aufwendige Lebensmittelproduktion genügt die Energie allerdings nicht ganz. Knapp 70 Prozent ihres Strombedarfs können die sechs Familien und die Angestellten aus der Anlage decken. Im Winter ist es weniger, trotz eines leistungsfähigen Akkuspeichers. Mit der Energie betreiben sie Melkmaschinen, Mähdrescher und eine Käserei. Knapp ein Drittel geht ins Netz.

    Drei bis fünf Jahre dauert es laut dem Fraunhofer-Institut, um die Kosten für den Solarpark reinzuholen, danach leisten die Module weiterhin bis zu 30 Jahre lang einen Beitrag für den Klimaschutz.

    Doch nicht nur die Energieausbeute stimmt zuversichtlich, auch für die Landwirtschaft bietet die Fotovoltaikanlage Vorteile. Um die Ernteerträge unter den Paneelen zu überprüfen, richteten die Forscher zusammen mit Reyer einen gleichgroßen Acker als Kontrollfläche ein. Ein halbes Dutzend Ernten hat der Landwirt schon zu Forschungszwecken eingefahren. Die Ergebnisse: Im Schnitt sind die Erträge unter den Reflektoren knapp ein Fünftel geringer, je nach Kultur und Witterung. Bestimmte Gemüse- und Getreidesorten gedeihen jedoch besser. Manchen Pflanzen schadet zu viel Sonneneinstrahlung, die Paneele sorgen für Schatten und fördern das Wachstum. Wie in einem Wald ist das Licht dort diffuser und wird von mehreren Oberflächen reflektiert, bevor es auf die Pflanzen trifft. Für manches Obst und Gemüse wie Beeren oder Gurken ein Vorteil.

    In Hitzephasen beschattet die PV-Anlage die Früchte – die Erntemenge steigt

    Besonders anschaulich zeigte sich das im Hitzesommer 2018: Damals fiel die Sellerie-Ernte um zwölf Prozent höher aus, die von Winterweizen um drei Prozent. Kleegras hingegen wies ein Minus von acht Prozent auf. In weniger warmen Jahren waren die Ernteerträge geringer. „Dadurch verdeutlicht sich das Potenzial von Agri-Fotovoltaik für aride Regionen“, zitiert das Fraunhofer-Institut den Agrarwissenschaftler Axel Weselek.

    Positive Effekte versprechen sich die Forscher auch bei anderen Wetterextremen, die infolge des Klimawandels in Zukunft zunehmen dürften. So könnten die Solaranlagen Hagelnetze im Obstbau ersetzen oder Pflanzen vor Stürmen und Trockenheit schützen. Erste Testanlagen gingen im vergangenen Herbst in Betrieb.

    Florian Reyer kann sich vorstellen, die Anlage auf seinem Hof noch um das Zwei- bis Dreifache zu erweitern. Mehr nicht, sagt er. Trotz der Vorteile von Agri-PV bezweifelt er, dass sich künftig über sämtliche Äcker in Deutschland blaue Module spannen werden. Denn insgesamt seien die Erträge darunter doch geringer und der Aufwand bei Aussaat und Ernte höher. Die Dächer von Garagen, Parkplätzen oder Industrieanlagen eignen sich aus seiner Sicht besser, um die Fotovoltaik in großem Stil auszubauen.

    Dafür spricht auch der finanzielle Aufwand: Wissenschaftler schätzen die sogenannte Stromgestehungskosten von Agri-PV, also die Kosten, die bei der Produktion einer Kilowattstunde Strom anfallen, auf fast das Doppelte von herkömmlichen Freiflächen-Solarparks.

    Dennoch habe Agri-PV ihre Berechtigung, sagt Reyer. Derzeit sei es für Landwirte lukrativer, auf ihren Feldern Mais für Biogasanlagen anzubauen oder sie in Solarparks umzuwandeln, statt Kartoffeln oder Getreide zu ernten. Wenn es mithilfe von Agri-PV gelinge, wieder mehr Flächen für den Anbau von Lebensmitteln zu gewinnen, sei das eine gute Sache. Der Acker bekomme damit wieder den hohen Stellenwert, den er verdiene.

    Er wirft einen letzten Blick auf die Felder, dann fährt er zurück zum Hof. Die Arbeit wartet. Kurz darauf lichten sich die Wolken. Jetzt können auch die Solarpaneele endlich loslegen.

    Go Top