Obwohl die Krisen der Ernährungssicherheit und der Klimawandel weltweit für Aufsehen sorgen, gibt es eine neue Innovation, die die Probleme in der Landwirtschaft lösen kann. Agri-PV-das ist die Bezeichnung für eine Methode, die es ermöglicht, auf demselben Feld Solarenergie zu erzeugen und gleichzeitig Pflanzen anzubauen-ist eines der effektivsten Mittel zur Lösung des Landnutzungsproblems im Zusammenhang mit der Landwirtschaft und erneuerbaren Energien. Man beweist das nicht nur theoretisch, sondern wendet es auch in der Praxis an. Es gibt mehrere reale Projekte aus verschiedenen Teilen der Welt, die auf den Einsatz der Agri-PV-Technologie abzielen.
Die Wissenschaft hinter der Synergie
Im Kern stellt die Agri-PV eine seit langem gehegte Annahme in Frage: dass sich Solarparks und Ackerland gegenseitig ausschließen. Durch die Anhebung der Paneele, den Abstand zwischen den Reihen zur Unterbringung von Maschinen oder die Installation vertikaler bifazialer Arrays ermöglichen diese Systeme das Wachstum von Pflanzen unter oder zwischen den Paneelen und erzeugen gleichzeitig sauberen Strom darüber. Die Vorteile gehen weit über die Landeffizienz hinaus.
In der Fachzeitschrift „Renewable and Sustainable Energy Reviews“ wurde in einer ausführlichen Auswertung festgestellt, dass mehrere Studien bewiesen haben, dass das Verhältnis der äquivalenten Fläche (REA) mehr als 1,2 beträgt, was auf die Wirksamkeit von Agri-PV-Systemen im Vergleich zu anderen Einwegsystemen hinweist, die bis zu 20 % mehr landwirtschaftliche Produktion produzieren. In einigen Fällen betrug der REA-Wert bis zu 4,40, was eine vier-fache Steigerung der Produktion eines bestimmten Grundstücks ermöglichte.
Auch die Ergebnisse mikroklimatischer Einflüsse sind einen Blick wert. Sonnenkollektoren spenden Schatten, was zu einer niedrigeren Baumkronen- und Bodentemperatur und einer geringeren Evapotranspiration führt, wodurch mehr Feuchtigkeit im Boden verbleibt. Dies war besonders hilfreich für die Landwirtschaft in Trockengebieten, da die Schonung der Wasserressourcen unter trockenen Klimabedingungen heutzutage sehr wichtig ist. Darüber hinaus gibt es viele Nutzpflanzen, insbesondere Blattgemüse, Beeren und Futterpflanzen, die im Schatten von Sonnenkollektoren gut gedeihen und eine Ertragssteigerung von mehr als 10 % erzielen können.
Globale Erfolgsgeschichten
Vielleicht veranschaulicht kein Projekt das Potenzial der Agri-PV besser als eine aktuelle dänische Studie der Universität Aarhus. Forscher installierten zwei Arten von bifazialen Solarmodulen an einem Teststandort in Foulum: ein traditionelles, nach Süden-ausgerichtetes, geneigtes System und eine vertikale, nach Osten-West-ausgerichtete Konfiguration. Die Ergebnisse waren frappierend. Weizen- und Graskleemischungen wuchsen zwischen den vertikalen Feldern genauso gut wie auf offenen Feldern. „Selbst mit etwas Schatten ist der Ertrag pro Quadratmeter fast gleich. Den Pflanzen scheint das Vorhandensein von Sonnenkollektoren nichts auszumachen und sie mögen den Windschutz, den sie bieten“, erklärte Professor Uffe Jørgensen von der Abteilung für Agrarökologie.
Die vertikale Konfiguration erwies sich auch als flächeneffizienter-. Die Forscher errechneten, dass sie 18 bis 26 Prozent mehr Fläche benötigen würden, wenn sie auf getrennten Flächen die gleiche Menge an Strom und Nahrungsmitteln produzieren würden. Und da die Panels nur etwa 10 Prozent des Feldes einnehmen, können Standard-Landwirtschaftsgeräte ohne Unterbrechung arbeiten.
In Deutschland testet die 3,2-Megawatt-Agri-PV-Demonstrationsanlage von RWE in Bedburg drei verschiedene technische Lösungen auf sieben Hektar. Die 6.100 Solarmodule der Anlage erzeugen genug Strom, um 1.044 Haushalte mit Strom zu versorgen, während die Bauern vor Ort auf denselben Feldern Weizen, Gerste und Himbeeren ernten. Die ersten Ergebnisse sind ermutigend: Die Ernten waren von guter Qualität und der Ertrag vergleichbar mit konventionell bewirtschafteten Standorten.
China hat beim weltweiten Einsatz von Agrar-PV die Führung übernommen. Das Land hat in den letzten zehn Jahren insgesamt 513 öffentlich bekannte Agrar-PV-Projekte mit einer Gesamtkapazität von 31 Gigawatt durchgeführt. Das 177 Hektar große landwirtschaftliche Kraftwerk Xiaozhaiba in der Provinz Guizhou erzeugte seit seiner Netzanbindung im Januar 2023 1,82 Milliarden kWh Strom, allein im Jahr 2025 wurden über 701 Millionen kWh erzeugt. Landwirte im Bereich des Kraftwerks haben unter den Solarpaneelen erfolgreich Spargel cochinchinensis gepflanzt, eine Heilpflanze, die in schattigen Umgebungen gedeiht. Das Projekt hat mehr als 600 mu Land gepachtet und Arbeitsplätze für mehr als 120 Menschen aus dem Dorf geschaffen. Das Agri-PV-Projekt demonstrierte das Modell, das jährlich mehr als 20.000 Yuan, was etwa 2.738 US-Dollar entspricht, pro Mu erzeugen könnte. Laut Forschern beträgt die theoretische Kapazität der Agri-PV hierzulande über 60.000 Gigawatt bei Flächennutzung nach dem Dual-Land-Use-Prinzip.
Wirtschaft: Eine neue Einnahmequelle für in Schwierigkeiten geratene Betriebe
Landwirte, die mit unvorhersehbaren Preisen für ihre Produkte konfrontiert sind, können durch Agri-PV einen großen finanziellen Gewinn erzielen. Forscher der Cornell University zeigen, dass der Landwirt davon profitieren kann, wenn eine Reihe eines Concord-Weinbergs herausgenommen und stattdessen bifaziale Solarmodule installiert werden, was ihm jedes Jahr bis zu 400 Dollar pro Hektar einbringen könnte. „Somit kann ein Landwirt rund 80.000 Dollar verdienen“, heißt es in der Studie. In Illinois prognostiziert der Landwirt Matt Riggs, dass ihm die Agri-PV etwa 1000 Dollar pro Acre Land, das für die Agri-PV genutzt wird, einbringen und zehnmal mehr verdienen könnte als zuvor.
Eine Fallstudie zu Milchviehbetrieben, veröffentlicht in derZeitschrift für Tierwissenschaftenfanden heraus, dass die Integration von Solarphotovoltaik in Weiden die Landeffizienz um bis zu 75 Prozent steigern und gleichzeitig den Produzenten helfen könnte, unabhängiger von fossilen Brennstoffen zu werden und die Produktionskosten zu senken. In Italien zeigte eine Kartoffel-Fallstudie, dass Agrar-PV-Anlagen trotz einer 15-prozentigen Verringerung des Ernteertrags im Schatten ein Landäquivalentverhältnis von 1,58 und eine interne Rendite von 13 Prozent erreichten und damit den Abstand zu bodenmontierten PV-Anlagen verringerten.
Herausforderungen und der Weg nach vorne
Doch die Agri-PV ist nicht ohne Hürden. Kritiker weisen darauf hin, dass die Installation dieser Anlagen typischerweise 20 bis 90 Prozent teurer sei als herkömmliche PV-Anlagen. Die Auswahl der Kulturpflanzen bleibt von entscheidender Bedeutung.-Während Blattgemüse und Obstgärten im Schatten gut gedeihen, zeigen Getreide, Hackfrüchte und Hülsenfrüchte eine größere Empfindlichkeit gegenüber reduziertem Licht. Landwirte äußern auch Bedenken hinsichtlich eines möglichen Verlusts der agronomischen Produktivität, der Notwendigkeit langfristiger Sicherheit und der Komplexität der Arbeit rund um die Solarinfrastruktur.
Allerdings holt die Politik auf. Allein in den Vereinigten Staaten wurden im Jahr 2025 in neun Bundesstaaten mindestens 12 Agrar-PV-Rechnungen geprüft. Das Board of Public Utilities von New Jersey hat kürzlich im Rahmen der ersten Ausschreibung seines Dual-Use-Pilotprogramms für Agri-PV 16 Projekte mit einer Gesamtleistung von 52,06 Megawatt ausgezeichnet. New York hat eine Steuergutschrift für die Produktion von Agrarvoltaik vorgeschlagen, um Landwirte zu motivieren, Solarenergie in die landwirtschaftliche Produktion zu integrieren.
Ein Modell für die Zukunft
Da Land knapp wird und der Wettbewerb um Nahrungsmittelproduktion und Energieproduktion auf dem Höhepunkt ist, scheint Agri-PV die Lösung des Problems zu sein. Die Erfahrungen aus Dänemark, Deutschland und China zeigen, dass wir auf demselben Land sowohl Nahrungsmittel als auch Energie erzeugen können. Durch die richtige Planung, angemessene staatliche Unterstützung und laufende Forschung können wir landwirtschaftliche Betriebe erhalten und ein menschenwürdiges Leben in ländlichen Gebieten gewährleisten und gleichzeitig die Energie, die wir benötigen, aus derselben Region produzieren.
