Agrivoltaik: Wie Solarstrom und Landwirtschaft gemeinsam Erträge bringen

Wenn auf einem Feld plötzlich Solarmodule über Reihenkulturen stehen, ist das kein kurzfristiger Trend, sondern ein Versuch, zwei knappe Ressourcen gleichzeitig zu nutzen: Land und Sonnenenergie. Viele Regionen kämpfen mit dem Ziel, mehr erneuerbaren Strom zu produzieren, ohne Ackerflächen zugunsten großer Solarfelder zu verlieren. Agrivoltaik bietet eine Lösung, indem sie Flächen doppelt nutzt. Für Landwirtinnen und Landwirte bedeutet das zusätzliche Einnahmen aus Strom, für die Landschaft die Chance, wildnisfreundliche Flächen unter den Modulen entstehen zu lassen. Allerdings sind Ertragswirkungen nicht einheitlich: Klima und Pflanzenwahl entscheiden, ob Schatten hilft oder schadet. Dieser Text führt Schritt für Schritt durch das, was heute belastbar belegt ist und was noch Forschung braucht.

Agrivoltaik beschreibt Systeme, bei denen Photovoltaikmodule und landwirtschaftliche Nutzung auf derselben Fläche kombiniert werden. Technisch unterscheidet man flach montierte Anlagen, hoch aufgeständerte Systeme mit Fahrgassen, sowie vertikale oder bifaciale Designs. Ziel ist nicht nur Stromproduktion, sondern eine echte Doppelnutzung: Die Land Equivalent Ratio (LER), also das Verhältnis der kombinierten Erträge zu getrennten Nutzungen, liegt in vielen Studien bei etwa 1,5, was einer rund 50 % höheren Flächeneffizienz entspricht.

Die wichtigsten physikalischen Effekte sind: reduzierte Sonnenstrahlung am Boden, geringere Luft- und Bodentemperaturen bei starker Sonneneinstrahlung, veränderte Wasserverdunstung und lokal veränderte Niederschlagsverteilung. Welche Wirkung dominiert, hängt von Standort und Kultur ab. In trockenen Regionen kann Schatten die Pflanzen vor Hitzestress schützen; in kühleren, bewölkteren Gegenden verringert zu viel Abschattung die Photosynthese.

Agrivoltaik erhöht die Landnutzungseffizienz, aber die Agrarerträge reagieren sehr stark auf Lokalbedingungen.

Eine kompakte Übersichtstabelle fasst typische Systemtypen und ihre Vor- und Nachteile zusammen.

Auf Feldern in Deutschland und anderen europäischen Ländern zeigen Pilotprojekte verschiedene Betriebsmodelle. In hochaufgeständerten Anlagen lässt sich mit Traktoren zwischen den Reihen arbeiten; dort werden oft Getreide, Kartoffeln oder Gras angebaut. Andere Höfe nutzen Agri-PV für Beeren oder Salate unter leichter Beschattung. Studien aus Italien und Deutschland berichten, dass schattentolerante Kulturen wie Salat, Kräuter oder bestimmte Dauerkulturen ihre Erträge gut halten, während stark lichtabhängige Pflanzen in einigen Fällen Ertragsverluste erfahren haben.

Ein wichtiges Ergebnis aus Feldversuchen ist die Wasserbilanz: In trockenen Jahren reduzieren die Module die Verdunstung deutlich, was zu spürbaren Einsparungen bei der Bewässerung führen kann. Das hat zwei Effekte: Erstens sinkt in Trockenperioden das Stressrisiko für Pflanzen, zweitens verringern sich Bewässerungskosten. Allerdings sind diese Befunde nicht universell: Viele Studien, vor allem aus trockenem Klima, stammen aus der Zeit vor 2020 und sind daher älter als zwei Jahre; sie bleiben relevant, geben aber keinen vollständigen Ersatz für aktuelle Langzeitdaten.

Für landwirtschaftliche Betriebe bedeutet das, dass konkrete Wirtschaftlichkeitsrechnungen immer standortspezifisch sein müssen. Einnahmen aus Stromverkauf oder Pacht können jedoch eine attraktive Ergänzung für volatile Agrarmärkte sein. In einigen Regionen zeigen Umfragen eine breite Zustimmung unter Landwirtinnen und Landwirten, wenn rechtliche Rahmen und Netzanschluss passen (Fraunhofer ISE, 2024–2025).

Die Chancen der Agrivoltaik sind vielschichtig: Erhöhte Flächeneffizienz, zusätzliche Einnahmen, Anpassung an Hitzewellen durch mikroklimatische Kühlung und positive Effekte auf Biodiversität, wenn unter den Modulen Blühflächen oder extensive Beweidung angelegt werden. Europäische Bewertungen zeigen, dass schon kleine Flächenanteile der Landwirtschaft große PV-Kapazitäten liefern könnten. So berechnet die EU, dass ein Prozent der landwirtschaftlichen Nutzfläche erhebliche Gigawatt-Kapazitäten ermöglichen würde (JRC, 2023).

Auf der anderen Seite stehen Risiken und Konflikte: eine mögliche Fragmentierung von Habitaten bei nicht fachgerechter Gestaltung, technische Hürden bei Netzanbindung sowie regulatorische Unsicherheit. Zudem ist die Ertragswirkung variabel: In einigen temperaten Versuchen sanken Erträge einzelner Kulturen, in trockenen Regionen stiegen sie. Das macht standardisierte Förderregeln schwierig. Wichtig ist außerdem die soziale Komponente: Akzeptanz in ländlichen Gemeinden hängt von sichtbaren lokalem Nutzen und fairen Pachtmodellen ab.

Aus ökologischer Sicht zeigen Pilotprojekte häufig positive Effekte auf Bestäuber, wenn unter den Modulen gezielt Blumenstreifen angelegt werden. Gleichzeitig sind belastbare Langzeitdaten zur Bodenentwicklung und zu Treibhausgasbilanzen noch lückenhaft. Praktisch heißt das: Agrivoltaik kann Biodiversität stärken, verlangt aber aktive Managementpläne.

Für die kommenden Jahre zeichnen sich drei Trends ab. Erstens: technische Diversifizierung. Vertikale Module, bifaciale Zellen und adaptive Aufständerungen machen das Spektrum größer und erlauben eine bessere Anpassung an Kultur und Maschinenverkehr. Zweitens: regulatorische Klarheit. Europäische Institutionen und Forschungszentren arbeiten an Definitionen und Leitlinien, die Agri-PV für Förderprogramme und Flächenplanung fassbar machen sollen (JRC, Fraunhofer).

Drittens: wirtschaftliche Skalierung. Wenn Netzausbau und Genehmigungsverfahren sich verbessern, dürften mehr Pilotprojekte in größere Anlagen übergehen. Dabei bleibt die Standortwahl zentral: In trockenen, sonnenreichen Regionen ist der Kombinationsnutzen am größten, in kühleren Regionen sind hochaufgeständerte Systeme nötig, um Ernteverluste zu vermeiden. Parallel dazu wird mehr Forschung zur Biodiversitätswirkung und zu Langzeiterträgen nötig sein.

Für Nutzerinnen und Nutzer bedeutet das: Vor-Ort-Analysen, genaue Kosten-Nutzen-Rechnungen und Pilotversuche sind der praktikabelste Weg, um Risiken zu reduzieren. Auf politischer Ebene helfen einheitliche Definitionen und zielgerichtete Förderung, damit Agrivoltaik nicht zum Nischenprojekt, sondern zu einer verlässlichen Ergänzung der Land- und Energiewirtschaft werden kann.

Agrivoltaik ist kein Allheilmittel, aber eine praktikable Strategie, Flächen effizienter zu nutzen und lokale Energieerzeugung mit Landwirtschaft zu verbinden. Der Erfolg hängt von Standort, Pflanzenwahl und technischem Design ab. In trockenen und sonnigen Regionen bringt Schatten oft klare Vorteile für Wasserhaushalt und Ertragssicherheit; in anderen Gegenden benötigen Kulturen und Betriebskonzepte angepasste Anlagen. Wirtschaftlich und ökologisch sinnvoll umgesetzt, kann Agrivoltaik Landwirtinnen und Landwirten zusätzliche Einnahmen liefern und einen Beitrag zur Energiewende leisten. Gleichzeitig bleiben Langzeitdaten zu Bodenentwicklung, Biodiversität und Netzverträglichkeit wichtige offene Punkte.