Vertikale Agrivoltaik mit Erdbeeren: Doppelte Ernte von Strom und Früchten

2024-02-15 – Vertikale Agrivoltaik mit Erdbeeren verbindet Photovoltaik und Landwirtschaft effizient auf gleicher Fläche. Sie liefert Strom, spart Wasser und steigert die Ernte. Aber funktioniert das wirklich? Dieser Artikel analysiert aktuelle Projekte, Messdaten und Geschäftsmodelle und beleuchtet Chancen und Risiken für Bauern, Investoren und Umwelt.

Inhaltsübersicht

Einleitung
Pilotprojekte und aktueller Stand
Technische Rahmenbedingungen
Wirtschaftlichkeit und Modelle
Risiken und Zukunftsperspektiven
Fazit

Einleitung

Vertikale Agrivoltaik gilt als neuer Hoffnungsträger für eine effizientere Nutzung landwirtschaftlicher Flächen. Dabei werden Solarmodule nicht horizontal, sondern vertikal in Reihen aufgestellt, wodurch zwischen den Paneelen weiterhin Obst oder Gemüse wachsen kann. Besonders spannend ist der Einsatz bei Erdbeeren: eine sensible Kultur, die von Halbschatten, gleichmäßiger Bewässerung und Mikroklimaverbesserung profitiert. Erste Pilotprojekte zeigen, dass diese Kombination nicht nur den Ertrag steigern kann, sondern auch wertvolle Energie erzeugt. Im Kontext steigender Strompreise, Förderprogramme und zunehmender Wasserknappheit gewinnt das Thema in den letzten 24 Monaten an Dynamik. Dieser Artikel bündelt die bisher vorliegenden Zahlen, beleuchtet Geschäftsmodelle, untersucht ökologische Folgen und stellt die Frage: Hält die vertikale Agrivoltaik mit Erdbeeren, was sie verspricht?

Pilotprojekte und aktueller Stand

Vertikale Agrivoltaik eröffnet Erdbeerbetrieben neue Perspektiven – doch Stand 2024 sind konkrete Pilotprojekte mit vertikaler PV-Struktur in Deutschland, der Schweiz und Japan eine Seltenheit. Das Thema gewinnt in den letzten 36 Monaten an Schub: strengere Klimaziele, höhere Strompreise und zunehmende Wasserknappheit verlangen belastbare Modelle zur Doppelnutzung. Politische Förderungen wie der EEG-Technologiebonus (z. B. 1,0 ct/kWh ab 2024 in Deutschland) adressieren gezielt hochaufgeständerte Agri‑PV, während kantonale Schweizer Programme und japanische Innovationsförderungen die Pionierforschung flankieren (Photovoltaik-BW 2024). Ein klarer Gamechanger – wenn die Technik auf den Erdbeeranbau passt.

Bestehende Projekte und erste Daten

Der Blick auf die Praxisseite zeigt: Einzig das Schweizer Agroscope-Pilotprojekt (Conthey, 2021–2023) testet Erdbeeren unter teilweiser PV-Überdachung, jedoch nicht mit vertikalen Systemen. In Deutschland und Japan fehlen noch veröffentlichte Pilotprojekte, die vertikale Agrivoltaik mit Erdbeeren explizit abbilden. Trotzdem liefern jüngste Studien aus dem Spezialkulturenbereich (z. B. Franitza-Betrieb 2022, zitiert in Bruessel-Kurbanov 2023) entscheidende empirische Hinweise: Erdbeeren unter teilweiser Modul-Beschattung erzielen 5–15 % höhere Erträge und messbar höheren Zuckergehalt je Frucht. Gleichzeitig wurde eine Wasserersparnis von bis zu 30 % beobachtet – Erhebungen mittels Feuchtesensorik, Referenzflächenvergleich und wiederholtem Feldmonitoring bestätigen diese Werte, weisen jedoch auf Übertragungsunsicherheiten für vertikale Systeme hin (Photovoltaik-BW 2024).

Marktakteure und Geschäftsmodelle

Treiber sind regionale PV-Betreibergesellschaften, bäuerliche Genossenschaften sowie spezialisierte Anlagenbauer. Landwirte agieren meist als Eigentümer der Flächen, schließen jedoch Betreibermodelle mit Energieversorgern oder PV-Betreibern ab – teils als Pacht, teils in Gewinnbeteiligung. Die Ernte bleibt in der Regel beim agriculturen Partner, während Strom über Einspeiseverträge (z. B. nach EEG oder Schweizer KEV) mit gesichertem Abnahmepreis verkauft wird. Versicherungs- und Haftungsfragen sind bislang kaum standardisiert; Ernteschäden oder Systemausfälle werden oft nur bei grober Fahrlässigkeit im Vertrag adressiert (Bruessel-Kurbanov 2023).

Der Mangel an großflächigen, vertikalen Livedaten bleibt die Achillesferse. Fast alle ökonomischen Modellierungen, etwa für CAPEX (1 200–1 600 €/kWp), Stromerträge (5,5 MWh/kWp/Jahr) oder Amortisationszeiten (6–8 Jahre), basieren auf analogen horizontalen Systemen oder Annahmen von Pilotpartnern.

Deine Reise geht nahtlos weiter – als Nächstes zeigen technische Rahmenbedingungen, welche Stellschrauben und Operatoren den Erfolg der vertikalen Solar Landwirtschaft im Erdbeeranbau bestimmen und wie sich Ernte und Stromertrag in der smarten, nachhaltigen Landwirtschaft koppeln lassen.

Technische Rahmenbedingungen: Feinabstimmung für doppelte Ernte

Vertikale Agrivoltaik schafft einen Balanceakt zwischen Energieernte und erfolgreichem Erdbeeren Anbau. Stand: Juni 2024 zeigen Forschungsplattformen, dass optimale technische Parameter den entscheidenden Hebel für stabile Ernte und Stromertrag liefern. Eine präzise Justierung der Solar Landwirtschaft ist Pflicht – zu wenig Licht mindert Fruchtqualität, zu viel Schatten senkt die Leistung der PV-Flächen Fraunhofer ISE 2024.

Parameter: Höhe, Winkel & Lichtmanagement

Die Höhe der vertikalen PV-Paneele variiert zwischen 2,5–3 m; der Anstellwinkel liegt meist bei 85–90 Grad (fast senkrecht), was die Flächennutzung maximiert. Reihenabstände ab 6 m gelten als praxisbewährt – sie sichern genügend Lichtdurchlässigkeit. Schweitzer und deutsche Studien errechnen, dass Erdbeeren mindestens 60–65 % des natürlichen Tageslichts benötigen, um signifikante Ertragseinbußen zu vermeiden. Bei niedrigeren Werten – gemessen per PAR-Sensor oder Satelliten-basiertem Monitoring – fallen der Zuckergehalt und die Fruchtgröße spürbar (Fraunhofer ISE 2024).

Schatten, Feuchte & Bewässerung

Ein Schattenindex oberhalb 40 % gilt als kritisch, da die Bodenfeuchte steigt und Pilzkrankheiten zunehmen können. Die Integration moderner Tropfbewässerung und seltener auch kapillarer Systeme verhindert Qualitätsverluste durch zu hohe Feuchtigkeit oder Trockenstress. Automatisierte Sensorik überwacht Temperatur, Luftfeuchte und Photosynthetisch aktive Strahlung im Minutentakt.

Failure Modes & Vergleich

Die Zuverlässigkeit hängt v. a. an Material und Konstruktion: Sturmschäden (vor allem bei zu geringer Verankerung), Soiling (Verschmutzung der Modulflächen) und fortschreitende Korrosion sind nachweislich die häufigsten Failure Modes. Austauschzyklen und präventive Überwachung bleiben Schlüssel. Bifaciale Module liefern Vorteile bei diffusem Licht, während Gewächshaus-PV und Schattierungsnetze in extrem heißen oder feuchten Regionen die Fruchtqualität noch besser schützen können. Doch nur vertikale Systeme erlauben echte Flächen-Doppelnutzung im Freiland.

Schon in 12–36 Monaten fordern Investoren und Aufsichtsbehörden Standards für Zertifizierung, Monitoring und Zulassung von vertikaler Agrivoltaik. Die Rolle von Fachpersonal wächst: jede Anlage wird künftig wie ein kombinierter Obstgarten und kleines Solarkraftwerk betrieben. Im kommenden Kapitel rückt mit Wirtschaftlichkeit und Modelle die Frage der Skalierung und Investitionssicherheit in den Fokus.

Wirtschaftlichkeit und Modelle: Lohnende Synergien für Erdbeeren und Strom

Die vertikale Agrivoltaik verändert die wirtschaftlichen Regeln im Erdbeeren Anbau – und wer jetzt einsteigt, kann mit doppeltem Ertrag rechnen (Stand: August 2024). Aktuelle Studien zeigen: Investitionskosten (CAPEX) für vertikale Systeme bewegen sich in Deutschland bei 700–800 €/kWp, in der Schweiz bei 779–1 419 CHF/kWp (1 CHF ≈ 1,01 €, Stand: August 2024). Die jährlichen Betriebskosten (OPEX) liegen etwa 20 Prozent höher als bei herkömmlichen Solar Landwirtschaft, vor allem wegen aufwendiger Wartung und Monitoring. Daraus ergeben sich Levelized Cost of Energy (LCOE) von 8,3–9,5 ct/kWh in Deutschland und 6,0–8,4 ct/kWh in der Schweiz The spatial socio-technical potential of agrivoltaics in Germany, Assessing the potential for agri-PV in Swiss agriculture.

Amortisation und Gewinner

Die Amortisationsdauer für vertikale Agrivoltaik liegt aktuell bei 8–12 Jahren in Deutschland und 7–10 Jahren in der Schweiz, abhängig von Strompreisen und Förderprogrammen. Besonders Kleinbetriebe mit weniger als 2,5 ha profitieren: Zusatzerlöse aus Ernte und Stromertrag sichern ihnen Stabilität. Für Investoren und Energieunternehmen lohnen sich größere Anlagen, wenn Fördermittel und langfristige Einspeiseverträge greifen. Pachtgeber gewinnen durch die Attraktivität gepachteter Flächen, während reine Pflanzenbauern mit geringen Investitionsrücklagen kaum Zugang zu den Strukturen haben The spatial socio-technical potential of agrivoltaics in Germany.

Biodiversität, Wasser und soziale Effekte

• Die Abschattung durch AV reduziert Evapotranspiration um 14–19 % und kann den Wasserverbrauch um bis zu 20 % senken – entscheidend für nachhaltige Landwirtschaft in Trockenphasen.
• Biodiversität profitiert: Mehr Blühstreifen, Nistplätze für Insekten und niedrigere Bodenversiegelung sind dokumentiert.
• Arbeitsbedingungen verbessern sich: Unterm Schutz der PV-Module lässt es sich geschützter und länger arbeiten, was gesundheitliche Risiken bei Extremwetter vermindert.
• Flächennutzungskonkurrenz bleibt ein Risiko: In boomenden Regionen könnte die Nachfrage nach Fläche durch AV sogar steigen, was Pachtpreise anheizt und lokale Produzenten benachteiligen kann.

Die Daten zeigen: Vertikale Agrivoltaik ist im richtigen Kontext – Nutzung aller Synergien aus erneuerbarem Strom, Ernte und Stromertrag sowie Biodiversitätsschutz – ein Schlüsselinstrument für nachhaltige Landwirtschaft. Doch Risiken und Gewinner sind regional verteilt. Das nächste Kapitel geht auf Risiken, Zielkonflikte und langfristige Perspektiven ein.

Risiken und Zukunftsperspektiven: Wo vertikale Agrivoltaik scheitern kann

Vertikale Agrivoltaik für Erdbeeren bringt enorme Chancen, steht aber – Stand: August 2024 – auch unter genauer Beobachtung unabhängiger Forschung. Die Erfahrung zeigt: Zu starke Beschattung ist der entscheidende Risikofaktor für Ernte und Stromertrag. Wenn der Flächenbedeckungsgrad (GCR) der Solarpanels über 30 % liegt, brechen die Erträge nachweislich um 20–40 % ein; das dokumentieren aktuelle Studien in den Niederlanden und Kalifornien (Fruit Crop Species with Agrivoltaic Systems: A Critical Review, Vertical solar and strawberries: How California farmers are harvesting cash and crops). Extreme Transparenz (zu viel oder zu wenig) der Module verschärft das Problem. Halbtransparente, nicht-uniforme c-Si-Module schneiden mit bis zu 18 % Ertragsplus besser ab als herkömmliche Dünnschicht-Varianten Impacts of type of partial transparency on strawberry agrivoltaics.

Kritische Bedingungen & empirische Tests

Folgende Fehlerquellen gefährden nachhaltige Landwirtschaft besonders:

• Klimatische Extreme: Zu starke Schattierung mindert Photosynthese – Ertragseinbußen ab 30 % GCR, je nach Standort Berry shade tolerance for agrivoltaics systems: A meta-analysis.
• Falsche Modultypen: Dünnschicht-Module mit hoher Uniformität verursachen im Erdbeeren Anbau bis zu 40 % Minderertrag.
• Fehlerhafte Wartung: Verschmutzungen und Materialermüdung bleiben unterschätzt; fehlende Langzeitdaten erhöhen das Risiko.
• Ökonomische Fehlanreize: Statische Einspeisepreise, fehlende Preis-Indexierung und zu kurze Pachtverträge steigern Unsicherheit.
• Ungeeignete Standortwahl: Zu kleine Reihenabstände hebeln Synergieeffekte aus.

Fünf Kontrollmetriken: Daran erkennst Du Fehlentscheidungen

• GCR (Grundflächenbedeckungsgrad): Über 0,30 = erhöhtes Ertragsrisiko
• PARReduktion: Mehr als 30 % Lichtverlust reduziert Fruchtmasse deutlich
• Relative Ertragsminderung: Unter 85 % RY im Vergleich zu Kontrollflächen signalisiert Fehler im Systemdesign
• Wasserverbrauch: Einsparung bleibt unter 15 % = Synergiepotential verpufft
• Biodiversitätsindex: Rückgang statt Zuwachs bei Bestäubern oder Bodenfauna zeigt negative Nebeneffekte an

Tauchen in fünf Jahren negative Trends bei diesen Messwerten auf, sind grundlegende Fehlentscheidungen wahrscheinlich. Dazu zählen: flächendeckende AV-Förderungen ohne lokale Tests, fehlende Standardisierung für Pacht- und Betreiberverträge oder Nachlässigkeit bei Monitoring und Wartung. Die Forschung empfiehlt daher: Schrittweise Pilotierung, offene Daten, Standortstudien und Monitoring im Netzwerk – nur so bleibt vertikale Agrivoltaik ein Upgrade für nachhaltige Landwirtschaft und Erdbeeren Anbau.

Fazit

Vertikale Agrivoltaik mit Erdbeeren eröffnet echtes Potenzial, Stromerzeugung und Landwirtschaft auf derselben Fläche zu vereinen. Erste Daten zeigen Verbesserungen bei Erträgen und Ressourceneffizienz, doch ökonomische Tragfähigkeit und ökologische Balance sind noch nicht abschließend belegt. Wenn die Branche in den nächsten fünf Jahren standardisierte Verfahren, klare Vertragsmodelle und transparente Daten etabliert, könnte aus der Nische ein Massenmarkt werden. Ohne faktenbasierte Regulierung bleibt das Risiko von Mitnahmeeffekten und enttäuschten Erwartungen hoch. Entscheidend wird sein, ob Politik, Forschung und Praxis weder den ökologischen Kontext noch die Interessen lokaler Produzenten aus dem Blick verlieren. Damit entscheidet sich, ob vertikale Agrivoltaik mit Erdbeeren ein Modell der Effizienz oder nur ein symbolischer Versuch bleibt.

Quellen

Ausbau der Agri-Photovoltaik in Deutschland – Analyse und Priorisierung der derzeitigen Ausbauhemmnisse am Beispiel des Obstanbaus in Niedersachsen (Masterarbeit)
PHOTOVOLTAIK IN DER LANDWIRTSCHAFT (Broschüre)
Agri-Photovoltaik: Erfolgreiche Pilotanlagen und Technik-Einsichten 2024
The spatial socio-technical potential of agrivoltaics in Germany
Assessing the potential for agri-PV in Swiss agriculture
Impacts of type of partial transparency on strawberry agrivoltaics
Fruit Crop Species with Agrivoltaic Systems: A Critical Review
Vertical solar and strawberries: How California farmers are harvesting cash and crops
Berry shade tolerance for agrivoltaics systems: A meta‑analysis

Hinweis: Für diesen Beitrag wurden KI-gestützte Recherche- und Editortools sowie aktuelle Webquellen genutzt. Alle Angaben nach bestem Wissen, Stand: 8/20/2025