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Projekt

PV-Freiflächenanlagen in der Landwirtschaft


Federführendes Institut BW Institut für Betriebswirtschaft

Verschiedene Agri-Photovoltaik Anlagen
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Photovoltaik auf landwirtschaftlichen Flächen: Wirtschaftlichkeit verschiedener Konzepte

Um die Energiewende umzusetzen, braucht es mehr Strom aus erneuerbaren Energien. Photovoltaikanlagen auf Landwirtschaftsflächen gewinnen hier immer mehr an Bedeutung. Um Lebensmittel und Strom auf derselben Fläche zu erzeugen, untersuchen wir neue Photovoltaik-Konzepte.

Hintergrund und Zielsetzung

Durch die Energiewende nimmt der Ausbau der Stromerzeugung in Photovoltaikanlagen (PV) stetig zu. Neben der Dachfläche werden zunehmend landwirtschaftliche Flächen für den Ausbau verwendet. Es stellt sich die Frage, wie sich dieser Ausbau auf landwirtschaftliche Betriebe und die Agrarstruktur im Allgemeinen auswirkt. Um dieser Frage nachzugehen bearbeiten wir verschiedene Themengebiete, um eine umfassende Datengrundlage zu schaffen. Neben klassischen PV-Freiflächenanlagen betrachten wir vor allem die Umsetzbarkeit und Wirtschaftlichkeit neuer Agri-Photovoltaik-Konzepte, bei denen die landwirtschaftliche Produktion mit der Stromerzeugung in Photovoltaikanlagen kombiniert wird. Hierfür befinden sich aktuell verschiedene Konzepte in der Diskussion.

Vorgehensweise

  1. Auf Basis des Marktstammdatenregisters werten wir den aktuellen Bestand von PV-Anlagen auf Freiflächen in Deutschland aus. Um genau zu monitoren, wie viel Fläche tatsächlich für PV-Freiflächenanlagen genutzt wird, entwickeln wir eine Methode zur Bestimmung der Fläche mit Hilfe von  Fernerkundungsdaten. Darauf aufbauend ermitteln wir mithilfe von GIS-Analysen, wie stark landwirtschaftliche Flächen für die PV-Stromerzeugung aktuell in Anspruch genommen werden und wie die Flächen vorher genutzt wurden.
    Eine erste Veröffentlichung zu diesem Thema finden Sie hier.
  2. Um die aktuellen Rahmenbedingungen für die Errichtung von PV-Freiflächenanlagen darzustellen, werden bestehende Rechtsvorschriften aufgearbeitet. Die Investitionsbereitschaft in PV-Freiflächenanlagen hängt maßgeblich von der Rentabilität der Anlagen ab. Diese analysieren wir anhand von Modellkalkulationen typischer Anlagen.
    Den Artikel zu diesem Thema finden Sie hier.
  3. Für die energiepolitische Bewertung vergleichen wir die flächenbezogenen Energieerträge verschiedener PV-Konzepte mit verschiedenen Bioenergielinien und der Windenergie.
    Die Studie zu dem Vergleich über die Sektoren Strom, Wärme und Verkehr können Sie hier finden.
    Ein Video zu dem Thema finden Sie im Faktencheck.
  4. Um den künftigen zu erwartenden Zubau von PV-Freiflächenanlagen auf landwirtschaftlichen Flächen abschätzen zu können, werten wir den bestehenden Ausbau und Energieszenarien für ein transformiertes Energiesystem aus. Die Abschätzung finden Sie hier
  5. Um die Flächennutzungskonkurrenz zu verringern können Agri-PV Anlagen eine Lösung darstellen. Wir vergleichen verschiedene Agri-PV Konzepte bezüglich der Flächennutzung und Wirtschaftlichkeit. 
  6. Aus unseren Rentabilitätsanalysen und der Wettbewerbsfähigkeit um die Fläche, leiten wir Schlussfolgerungen für den Bodenmarkt und die Agrarstruktur ab.

Unsere Forschungsfragen

Um die Fragen rund um Photovoltaik auf landwirtschaftlichen Flächen zu beantworten gliedert sich das Projekt in folgende Themengebiete:

  1. Ermittlung des Status Quo – Wie viele und welche Flächen werden aktuell durch PV-Freiflächenanlagen beansprucht?
  2. Wie wirken sich die aktuellen rechtlichen Rahmenbedingungen auf die Wirtschaftlichkeit von PV-Freiflächenanlagen aus?
  3. Wie hoch sind die Flächenenergieerträge von PV-Freiflächenanalgen im Vergleich zu anderen erneuerbaren Energien auf landwirtschaftlichen Flächen?
  4. Wie viel Fläche wird zukünftig für PV-Freiflächenanlagen in Deutschland benötigt?
  5. Wie können PV-Anlagen und eine landwirtschaftliche Nutzung wirtschaftlich tragfähig kombiniert werden um Nutzungskonkurrenzen zu verringern?
  6. Welche Rückwirkungen ergeben sich aus dem steigenden Flächenbedarf für die PV-Stromerzeugung auf den Agrarsektor?

Links und Downloads

Das Dossier „Photovoltaik auf Agrarflächen – für eine schnelle Energiewende“ unseres Präsidenten Prof. Dr. Folkhard Isermeyer können Sie hier einsehen.

Eine Auswertung des Flächenpotenzials für PV-Freiflächenanlagen entlang von Autobahnen und doppelgleisigen Schienenwegen (privilegiert nach BauGB) finden Sie hier

Expertisenbeitrag

> PV-Strom vom Acker: Im Einklang mit oder in Konkurrenz zur Landwirtschaft?

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