Institutionals Agri-PV: So funktioniert Photovoltaik der Zukunft

Bis 2030 sollen Erneuerbare Energien einen Anteil von 80 Prozent am deutschen Strommix erreichen – dieses Ziel wurde zu Jahresbeginn von Bundesminister Robert Habeck ausgerufen. Dafür müssen jedoch noch erhebliche Fortschritte erzielt werden, wie McKinsey im aktuellen Energiewende-Index deutlich macht. Das heißt in der Praxis: Eine Verdopplung der Windparks an Land, eine Verdreifachung der Offshore-Windparks und eine Vervierfachung der Solaranlagen sind erforderlich, um dieses Ziel zu erreichen. 

Doch insbesondere eine Frage bleibt: Welche Flächen kommen für diesen Ausbau, insbesondere für Photovoltaikanlagen, infrage? Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz schlägt vor, alle geeigneten Dachflächen sowie gewerbliche und private Neubauten für Solarinstallationen zu nutzen. Doch allein damit würde das Ziel wahrscheinlich nicht erreicht werden. Hier kommen zwei innovative Ansätze ins Spiel, die Landwirtschaft und Stromproduktion miteinander in Einklang bringen können: „Agri-PV“ und „Floating PV“.

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE fördert Das Agri-PV-Konzept wird maßgeblich vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE vorangetrieben. Es basiert auf der Idee, eine doppelte Nutzung von landwirtschaftlichen Flächen zu ermöglichen – zum einen für die Nahrungsmittelproduktion, zum anderen für die Energiegewinnung durch Solarpanels. 

Das Konzept ermöglicht viel Flexibilität, um sich an verschiedene landwirtschaftliche Nutzungsbedingungen und Pflanzenarten anzupassen. Dabei kann es sogar den Pflanzenanbau in heißen Regionen optimieren, indem die Panels oberhalb der Pflanzen angebracht werden und sie so vor zu starker Sonneneinstrahlung schützen. Zusätzlich kann extrahiertes Kondenswasser für die Bewässerung genutzt werden. Auch in kühleren Regionen erfüllt Agri-PV zusätzliche landwirtschaftliche Funktionen: Hier können die Panele als Schutz vor Hagel, Frost oder Unwetter dienen. 

Noch ist das Agri-PV-Konzept wenig verbreitet, doch Zahlen des Fraunhofer-Instituts zeigen, dass die Nachfrage exponentiell steigt: Die weltweite Leistung von Agri-PV-Anlagen hat sich in nur acht Jahren von 5 MWp (2012) auf über 14.000 MWp – oder 14 GWp – (2020) exponentiell erhöht. Das technische Potenzial für Deutschland allein beträgt dabei 1,7 TWp – also das Hunderzwanzigfache der Leistung, die aktuell weltweit installiert ist.

Bis 2030 sollen Erneuerbare Energien einen Anteil von 80 Prozent am deutschen Strommix erreichen – dieses Ziel wurde zu Jahresbeginn von Bundesminister Robert Habeck ausgerufen. Dafür müssen jedoch noch erhebliche Fortschritte erzielt werden, wie McKinsey im aktuellen Energiewende-Index deutlich macht. Das heißt in der Praxis: Eine Verdopplung der Windparks an Land, eine Verdreifachung der Offshore-Windparks und eine Vervierfachung der Solaranlagen sind erforderlich, um dieses Ziel zu erreichen. 

Doch insbesondere eine Frage bleibt: Welche Flächen kommen für diesen Ausbau, insbesondere für Photovoltaikanlagen, infrage? Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz schlägt vor, alle geeigneten Dachflächen sowie gewerbliche und private Neubauten für Solarinstallationen zu nutzen. Doch allein damit würde das Ziel wahrscheinlich nicht erreicht werden. Hier kommen zwei innovative Ansätze ins Spiel, die Landwirtschaft und Stromproduktion miteinander in Einklang bringen können: „Agri-PV“ und „Floating PV“.

Floating PV geht einen anderen innovativen Weg und nutzt ungenutzte Wasserflächen für die Installation von schwimmenden Solarpanels. Dafür eignen sich zum Beispiel Stauseen oder geflutete Gruben aus dem Tagebau. Zwar werden die Flächen dadurch nicht doppelt genutzt, doch die schwimmenden Anlagen erfüllen trotzdem noch einen wichtigen Zweck: Denn die Solarmodule bedecken einen Großteil der Wasseroberfläche, sodass die geringere Sonneneinstrahlung der Bildung schädlicher Algen im Wasser vorbeugt. 

Außerdem können Floating-PV-Anlagen auch optimal mit Wasser- oder Windkraft verbunden werden, um die umliegenden Flächen besser zu nutzen und Wartungsprozesse zu vereinfachen. 

Bisher steckt Floating PV mit einer weltweiten Leistung von etwa 2,6 GWp noch in den Kinderschuhen (Anfang 2021). Dennoch zeigt auch hier das technische Potenzial von 44 GWp, wie viel Luft nach oben das Floating-PV-Konzept bietet und welche langfristigen Entwicklungsmöglichkeiten sich hier auftun.

Durch gesetzliche Anreize und langfristig sinkende Installationskosten ist zu erwarten, dass sich innovative Konzepte wie Agri-PV und Floating PV in den kommenden Jahren weiter etablieren werden. Dank ihrer Vielseitigkeit bieten sie nicht nur für Energieversorger, sondern auch für Landwirte und andere Wirtschaftsakteur:innen eine optimale Möglichkeit, um das wirtschaftliche Potenzial von einfach genutzten Flächen zu erhöhen und gleichzeitig zu einem nachhaltigeren Strommix beizutragen. 

Bei der Commerz Real schenken wir der Entwicklung solcher Innovationen viel Aufmerksamkeit, um so zukunftsfähige Chancen früh genug zu identifizieren und für uns und unsere Anleger:innen nutzbar zu machen. Die exponentielle Verbreitung solcher Technologien stimmt uns in jedem Fall optimistisch – und zeigt, wie zukünftige Methoden der nachhaltigeren Energieproduktion aussehen können.