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Innovative Photovoltaik-Konzepte auf landwirtschaftlichen Flächen

Projekt

Innovative Photovoltaik-Konzepte (c) ValentinValkov - stock.adobe.com,  jeson - stock.adobe.com, Fly and Dive - stock.adobe.com
(© ValentinValkov - stock.adobe.com, jeson - stock.adobe.com, Fly and Dive - stock.adobe.com)

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. Es stellt sich die Frage, wie viel landwirtschaftliche Fläche künftig für die Stromerzeugung in Photovoltaikanlagen benötigt wird und wie der Flächenbedarf reduziert werden kann. Vor diesem Hintergrund wollen wir den aktuellen und künftigen Flächenbedarf für unterschiedliche Energieszenarien und Photovoltaikkonzepte ermitteln. Neben klassischen PV-Freiflächenanlagen betrachten wir vor allem die Umsetzbarkeit und Wirtschaftlichkeit neuer Agri-Photovoltaik-Konzepte. Agri-PV-Anlagen kombinieren die landwirtschaftliche Flächennutzung mit der Stromerzeugung in Photovoltaikanlagen. Ein Beispiel ist die Anlage in Heggelbach, mit der herkömmlicher Ackerbau unter aufgeständerten PV-Modulen möglich ist.

Vorgehensweise

Auf Basis des Marktstammdatenregisters werten wir den aktuellen Bestand von PV-Anlagen auf Freiflächen in Deutschland aus. 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. Um die Flächeninanspruchnahme durch PV-Anlagen klima- und energiepolitisch bewerten zu können, vergleichen wir Energieerträge, CO2-Vermeidungsleistungen und CO2-Vermeidungskosten mit anderen Arten der erneuerbaren Energieerzeugung auf landwirtschaftlichen Flächen.

Basierend auf bestehenden Energieszenarien für 2050 leiten wir dann den Flächenbedarf für unterschiedliche PV-Anlagenkonzepte ab. Wir analysieren auch, inwiefern neue Agri-PV-Konzepte in landwirtschaftliche Betriebe integriert werden könnten und welche Synergieeffekte sich für verschiedene Betriebstypen ergeben. Hierfür berechnen wir die Wirtschaftlichkeit der verschiedenen Konzepte unter veränderten Rahmenbedingungen. Über die ermittelte Rentabilität können wir mögliche Folgen, unter anderem für den Bodenmarkt, ableiten.

Daten und Methoden

Den derzeitigen Flächenbedarf für PV-Freiflächenanlagen ermitteln wir anhand von Daten aus dem Marktstammdatenregister und mithilfe von GIS-Analysen. Für die Wirtschaftlichkeitsanalyse künftiger Agri-PV-Konzepte wird auf die Ergebnisse von Versuchs- und Pilotanlagen zurückgegriffen. In Gesprächen mit Experten wollen wir herausfinden, ob und wie Agri-PV-Konzepte in landwirtschaftlichen Betrieben umgesetzt und integriert werden können.

Unsere Forschungsfragen

  • Wie viel landwirtschaftliche Nutzfläche wird aktuell in Deutschland für PV-Freiflächenanlagen benötigt?
  • Wie können PV-Anlagen und eine landwirtschaftliche Nutzung kombiniert werden, um Nutzungskonkurrenzen zu verringern?
  • Wie wirtschaftlich sind Agri-PV-Systeme im Vergleich zu klassischen PV-Freiflächenanlagen?
  • Wie wirken sich unterschiedliche PV-Konzepte und Ausbauszenarien auf den Bodenmarkt aus?

Thünen-Ansprechpartner


Beteiligte Thünen-Partner


Zeitraum

8.2020 - 7.2024

Weitere Projektdaten

Projekttyp:
Projektstatus: läuft