Photovoltaik und Landwirtschaft können voneinander profitieren

Mit der Agriphotovoltaik soll es möglich werden, auf einem Feld Strom und Lebensmittel gleichzeitig zu ernten. Die Flächen unter der Photovoltaikanlagen sind für die Nahrungsmittelproduktion nicht verloren. Es wächst dort weiterhin Getreide, Obst und Gemüse. Aktuell arbeitet man daran, Landwirtschaft und Energiewende zu versöhnen. Oben Strom, unten Stroh: Bei der Agriphotovoltaik soll Stromerzeugung nicht mehr in Konkurrenz mit der Lebensmittelproduktion stehen. Sogenannte Freiflächenanlagen, wo Panel an Panel auf der grünen Wiese – oder eben auf Äckern – aufgestellt werden, werden kritisch gesehen und stoßen auf Widerstand.

Mehr als Pflanzen mit Dach

Es klingt einfach die Agriphotovoltaik – Pflanzen mit einem Solardach drüber –Pflanzen sind sensibel, Photovoltaik ist es auch. Im Wesentlichen kommt es auf die Pflanze an, Salat, Hopfen und Kartoffeln gedeihen unter dem Schatten der Photovoltaikmodule besser als unter der prallen Sonne, Weizen, Mais, sowie Obst bzw. Beeren und der Wein eher schlechter. Auch die Solarpanels können von den Pflanzen unter ihnen profitieren.

Bei hohen Temperaturen nimmt der Wirkungsgrad der Panels nämlich ab. Besonders in heißen Gebieten können die Pflanzen unter der Anlage die Elektronik kühlen. 

Der steigende Bedarf an erneuerbaren Energien führt zu einer zunehmenden Konkurrenz zwischen landwirtschaftlichen Nutzflächen und Flächen für Solarparks. Eine lukrative Lösung wäre Agri Photovoltaik, die eine doppelte Nutzung von landwirtschaftlichen Flächen ermöglicht. Obstanbau, wie Äpfel/Birnen/Kirschen bzw. Beerenkulturen, der Ackerbau, wie Kartoffeln, Spargel und Gemüse in Verbindung mit der Photovoltaik werden optimal kombiniert, um Solarstrom und Lebensmittel gleichzeitig zu gewinnen.

Wirtschaftlichkeit der AGRI-PV hängt an der Stromerzeugung

Die Stromerzeugung für die Wirtschaftlichkeit der Anlage ist viel entscheidender als die Erträge aus der landwirtschaftlichen Erzeugung. Die Hofgemeinschaft Heggelsbach mit Ihrem Pilotprojekt der AGRI-PV nutzte zum Beispiel etwa 70 Prozent der Energie selbst, vor allem zum Laden elektrischer Fahrzeuge und für die Melk- und Kühlanlagen. Ein sehr hoher spezifischer Ertrag von über 1.200 kWh pro installierter Kilowatteinheit ist z.B. in Süddeutschland durchschnittlich möglich und darstellbar. Damit ist die Agriphotovoltaik-Anlage in Bezug auf die Stromgestehungskosten schon heute wettbewerbsfähig mit kleineren Solar-Dachanlagen, aber etwas teurer als reine Freiflächenanlagen. Da muss man den Doppelnutzen gegenüberstellen.

Die Lichtintensität bzw. Beschattung und die Lichthomogenität mit den jeweiligen Randeffekten werden geprüft und analysiert. Dabei werden die jeweiligen Bedürfnisse der landwirtschaftlichen Erzeugnisse und Pflanzkulturen berücksichtigt und zusammengefasst. Dazu werden semitransparente und bifatiale Solarmodule mit einer individuell an die entsprechende Agrar-Kultur angepassten Transparenz eingesetzt. Dazu laufen aktuell sehr viele erste Forschungsprojekte.

Die Wasserverfügbarkeit und deren Nutzung in der Agri-PV-Anlage wird an die Wachstumsbedingungen der Kulturen des Agrar-Anbaus angepasst. Dabei kommt es auf eine homogene Verteilung des Niederschlagswassers für die Kulturen unter der PV-Anlage an. Dabei kann eine zusätzliche technische Einrichtung von Vorteil sein. Zudem verbleiben unter einer Agri-PV-Anlage immer gewisse Flächen, die nicht von den Solarmodulen bedeckt bzw. überdacht werden.

Die Rückbaubarkeit des Agri-PV-Systems wird immer für den Landwirt gewährleistet sein, sodass die landwirtschaftliche Nutzungsmöglichkeit nach dem Abbau der Anlage weiterhin für den landwirtschaftlichen Betrieb und Anbau erhalten bleibt. Sowohl beim Aufbau als auch beim Rückbau wird darauf geachtet, dass es nicht zu schadhaften und negativen Auswirkungen auf den Boden durch Verdichtung kommt. Hier werden spezielle Fahrzeuge auf den mobilen Fahrstraßen eingesetzt. Auch wird bei der Anlagen-Montage außerhalb des Vegetationszeitraums.

Es gibt verschiedene Unterkonstruktionssysteme, die sowohl temporäre als auch permanente Fixierungen im Lockergestein und Boden ermöglichen. Diese schaffen einen sicheren Baugrund, der in der Montage und deren Aufbau, sämtliche statische und standsicherheitsrelevante Aspekte berücksichtigt. In jedem Fall wird die Fundamentierung so gebaut, dass eine rückstandslose Rückbaubarkeit gewährleistet ist. Meist wird eine Rammung bzw. eine Verschraubung verwendet, ausgerichtet nach den jeweiligen Bodengutachten.

PV-Freiflächenanlagen sind im Außenbereich gem. § 35 BauGB nicht privilegiert, d.h. diese sind hier normalerweise nicht vorgesehen. Daher: Baurecht auf den Grundstücken muss über ein Bebauungsplanverfahren hergestellt werden unter Berücksichtigung der Regelungen der Landesentwicklungsprogramme, Regionalentwicklungsprogramme und Flächennutzungsplänen: Laufzeit i.d.R. 12 – 15 Monate, nicht unerhebliche Kosten, Restriktionen durch Flächenplanungen, Konkurrenz in der Verwendung von landwirtschaftlichen Flächen. Nach erfolgreichem Abschluss des B-Planverfahrens muss eine Baugenehmigung beantragt - und diese beschieden werden.

Im Außenbereich gem. § 35 BauGB zugelassen sind u.a. Vorhaben, die: „einem land- oder forstwirtschaftlichen Betrieb dient und nur einen untergeordneten Teil der Betriebsfläche einnimmt,“ „wegen seiner besonderen Anforderungen an die Umgebung, wegen seiner nachteiligen Wirkung auf die Umgebung oder wegen seiner besonderen Zweckbestimmung nur im Außenbereich ausgeführt werden soll,..“. Der Errichtungsort ist an die Zweckgebundenheit zur landwirtschaftlich genutzten Fläche, die ja bereits besteht und gleichzeitig weiter genutzt wird, gebunden. Die Anbindung an das öffentliche Netze und die öffentlichen Verkehrsflächen sind bereits gegeben. Es handelt sich nicht um eine Freiflächensolaranlage, die Anlage ist nach Nutzung zu entfernen. Eine Baugenehmigung kann erteilt werden, da somit eine baurechtliche Privilegierung vorliegt. Es wird kein Bebauungsplanverfahren zur Schaffung  von Baurecht benötigt. Die Anlage ist direkt durch baurechtliche Verfahren genehmigungsfähig.

Erhebliche Einsparungen durch Wegfall des B-Planverfahrens. Erhebliche Zeitersparnis in der Umsetzung. Bessere Gestaltungsmöglichkeiten der Gemeinde bei grundsätzlicher, positiver Entscheidung. Aber: grundsätzliche Berücksichtigung öffentlicher Belange, z.B. Landschafts- und Flächennutzungsplan Umwelt- , Boden-  und Naturschutz. Jedoch: Zulässigkeit von Vorhaben gem. § 35 BauBG Abs. 1, wenn Vorhaben den öffentlichen Belangen nicht entgegenstehen.