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Solarpaket 1 setzt vermehrt auf Agri-PV – Kernpunkte und Empfehlungen sowie öffentlich rechtliche Wertung

veröffentlicht am 19. Juli 2024

Agrar-Photovoltaik (Agri-PV) ist eine vielversprechende Lösung, wenn Agrarflächen in Kombination von Photovoltaik-Anlagen und landwirtschaftlichem Anbau auf derselben Fläche genutzt werden sollen.

Die Bedeutung von Agri-PV geht weit über die reine Energieerzeugung hinaus. In Zeiten des Klimawandels und zunehmender Wetterextreme kann Agri-PV dazu beitragen, die Resilienz landwirtschaftlicher Betriebe zu stärken. Indem Solarpaneele Schutz vor zu starker Sonneneinstrahlung und Niederschlag bieten, stabilisieren sie die Anbaubedingungen und können ggfs. die Erträge verbessern. Angesichts des Klimawandels und der Notwendigkeit einer nachhaltigen Landwirtschaft erweist sich Agri-PV als ein zukunftsweisender Ansatz, der die Art und Weise, wie wir Energieerzeugung und Landwirtschaft verbinden, verändern kann.

Die Bedeutung von Agri-PV

Die Doppelnutzung von Landflächen für Landwirtschaft und PV bietet sowohl ökologische als auch ökonomische Vorteile.

Vorteile von Agri-PV für die Landwirtschaft und Energiegewinnung

Erhöhte Landeffizienz: Durch die Kombination von Solaranlagen und Landwirtschaft auf denselben Flächen kann mehr Nutzen aus dem Land gezogen werden, was besonders in Regionen mit begrenztem verfügbarem Land vorteilhaft ist.
Schutz und Mikroklima: Die Solarpanels bieten Schutz für darunter oder dazwischen liegende Pflanzen, was zu weniger Verdunstung und einem günstigeren Mikroklima führt. Dies kann den Wasserbedarf der Kulturen verringern und sie vor extremen Wetterbedingungen schützen.
Diversifizierte Einkommensquellen: Landwirte können durch den Verkauf des erzeugten Stroms oder durch Verpachtung an Projekt Entwickler zusätzliches Einkommen generieren, was insbesondere in wirtschaftlich schwierigen Zeiten eine wichtige Einkommensstütze sein kann.
Nachhaltige Energieproduktion: Agri-PV trägt zur Erzeugung erneuerbarer Energie bei, ohne zusätzliche Landflächen zu beanspruchen, was die CO₂-Bilanz verbessert und zur Erreichung von Klimazielen beiträgt.

Landwirtschaftliche Erträge und Energieerträge

Studien und praktische Anwendungen haben gezeigt, dass die richtige Integration und das Design von Agri-PV-Systemen die landwirtschaftlichen Erträge positiv beeinflussen können, ohne die Energieerträge wesentlich zu verringern. In manchen Fällen wurde beobachtet, dass bestimmte Kulturen unter den Panels sogar besser gedeihen, was durch den Schutz vor direkter Sonneneinstrahlung und die Reduktion von Wasserverlusten bedingt ist. Gleichzeitig bleibt die Energieproduktion auf einem hohen Niveau, da moderne bifaziale Module beidseitig Strom produzieren. Ein weiterer wichtiger Faktor ist die jeweilige Verschattungstoleranz der angebauten Frucht bzw. Pflanze, nach dieser immer die Systemauslegung erfolgen sollte. Pflanzen mit besonders niedriger Verschattungstoleranz sind tendenziell schlechter für Agri-PV geeignet.

Abbildung 4: Neumüller Elektronik GmbH (2024): Lichtaspekte für das perfekte Pflanzenwachstum (Letzter Zugriff: 06.06.2024).

Das Fraunhofer ISE kommt zu folgenden Erkenntnissen, die bei der Planung eines Agri-PV-Systems berücksichtigt werden sollten:¹

Die für die Pflanzen verfügbare Sonneneinstrahlung kann je nach technischer Ausführung (zum Beispiel Abstand und Ausrichtung der PV-Module) unterschiedlich ausfallen. Als Richtwert für Deutschland kann im Ackerbau eine Verringerung der Strahlung um rund ein Drittel als akzeptabel betrachtet werden.
Je niedriger die Aufständerung, desto stärker sind die mikroklimatischen Veränderungen.
An besonders heißen Tagen reduziert sich die Bodentemperatur und in geringerem Maße auch die Lufttemperatur.
Je nach Ausrichtung und Design der Anlage kann sich die Windgeschwindigkeit verringern oder erhöhen. Windkanaleffekte und deren Effekte auf das Pflanzenwachstum sollten demnach bei der Anlagenplanung berücksichtigt werden.

In einer Agri-PV-Anlage geht weniger Bodenwasser verloren. Je heißer und trockener das Klima, desto stärker steigt tendenziell die Bodenfeuchte im Vergleich zu Referenzflächen ohne Agri-PV.

Beispiele von Agri-PV-Systemen
Vertikale Agri-PV-Systeme im Ackerbau und Grünland: Diese Systeme nutzen vertikal installierte Solarpanels, oft entlang von Grenzzäunen oder zwischen den Reihen von Pflanzen. Sie sind besonders geeignet für niedrig wachsende Pflanzen und können die Sonneneinstrahlung effizient vorwiegend in der Früh und Abends nutzen, ohne die landwirtschaftliche Nutzung signifikant zu stören.

Abbildung 1: Next2Sun: AgriPV (Letzter Zugriff: 06.06.2024).

Agri-PV bei Sonderkulturen

Sonderkulturen wie Wein- und Hopfenreben, Obstbäume, Beeren oder spezielle Gemüsesorten können von der teilweisen Beschattung durch Solarpanels profitieren. Die Panels schützen die Pflanzen vor Überhitzung, Frost, Hagel, Starkregen und reduzieren Stress, was die Qualität der Ernte verbessern kann.

Abbildung 2: Fraunhofer ISE: Agri-Photovoltaik (Letzter Zugriff: 06.06.2024).

Hochaufgeständerte Systeme im Ackerbau

Hierbei werden die Solarpanels in einer Höhe installiert, die groß genug ist, um landwirtschaftliche Maschinen darunter passieren zu lassen. Diese Systeme sind ideal für Ackerbau oder weiträumige landwirtschaftliche Flächen, wo die normale Bodenbearbeitung und Ernte ungestört vonstattengehen kann.

Abbildung 3: Fraunhofer ISE: Agri-Photovoltaik (Letzter Zugriff: 06.06.2024).

Technische Rahmenbedingungen für Agri-PV

DIN SPEC 91434
Die DIN SPEC 91434 bietet Orientierungshilfen für Genehmigungsbehörden, Gesetzgeber, Finanzierer und Projektierer bei der Umsetzung von Agri-PV-Projekten. Diese Spezifikationen stellen sicher, dass die Planung und Errichtung von Agri-PV-Anlagen den technischen Anforderungen entspricht und harmonisiert abläuft. Zusätzlich stellt sie die Abgrenzung von Agri-PV zur herkömmlichen PV-Freiflächenanlagen klar. Sie gibt detaillierte Vorgaben zur Installation, Sicherheit und Wartung der Anlagen und ist damit wesentlicher Bestandteil für die Standardisierung und Qualitätssicherung in diesem Sektor.

Den entscheidenden Rahmen für die Kategorisierung stellt hierbei die Tabelle 1 der DIN SPEC 91434:

Darstellung der landwirtschaftlichen Nutzungsmöglichkeiten in Agri-PV-Anlagen der Kategorie I (Aufständerung mit lichter Höhe) und Kategorie II (bodennahe Aufständerung)

Agri-PV-Systeme	Nutzung	Beispiele
Kategorie I: Aufständerung mit lichter Höhe Bewirtschaftung unter der Agri-PV-Anlage (Bild 1)	1A: Dauerkulturen und mehrjährige Kulturen	Obstbau, Beerenobstbau, Weinbau, Hopfen
	1B: Einjährige und überjährige Kulturen	Ackerkulturen, Gemüsekulturen, Wechselgrünland, Ackerfutter
	1C: Dauergrünland mit Schnittnutzung	Intensives Wirtschaftsgrünland, extensiv genutztes Grünland
	1D: Dauergrünland mit Weidennutzung	Dauerweide, Portionsweide (z.B. Rinder, Geflügel, Schafe, Schweine und Ziegen)
Kategorie II: Bodennahe Aufständerung Bewirtschaftung zwischen den Agri-PV-Anlagenreihen (Bild 3 und Bild 4)	2A: Dauerkulturen und mehrjährige Kulturen	Obstbau, Beerenobstbau, Weinbau, Hopfen
	2B: Einjährige und überjährige Kulturen	Ackerkulturen, Gemüsekulturen, Wechselgrünland, Ackerfutter
	2C: Dauergrünland mit Schnittnutzung	Intensives Wirtschaftsgrünland, extensiv genutztes Grünland
	2D: Dauergrünland mit Weidennutzung	Dauerweide, Portionsweide (z.B. Rinder, Geflügel, Schafe, Schweine und Ziegen)

Tabelle 1: Darstellung der landwirtschaftlichen Nutzungsmöglichkeiten in Agri-PV Anlagen der Kategorie I (Aufständerung mit lichter Höhe) und Kategorie II (bodennahe Aufständerung)

Für alle Kategorien gilt, dass die Flächen der Agri-PV-Anlagen weiterhin landwirtschaftlich genutzt werden müssen. Eine genaue Beschreibung der landwirtschaftlichen Nutzung im Einzelfall muss in einem Nutzungskonzept festgehalten werden. Für dieses Konzept gelten folgende Anforderungen und Kriterien:

Die Fläche muss weiterhin landwirtschaftlich nutzbar bleiben, und die geplante Nutzung muss im Nutzungskonzept beschrieben werden.²
Der Flächenverlust durch die Anlage darf in Kategorie I maximal 10 Prozent und in Kategorie II maximal 15 Prozent der Gesamtfläche betragen.³
Die Licht- und Wasserverfügbarkeit müssen geprüft und den Bedürfnissen der landwirtschaftlichen Erzeugnisse angepasst werden.⁴
Bodenerosion und -schäden durch den Anlagenaufbau, die Verankerung im Boden oder abfließendes Wasser von den Modulen müssen vermieden werden.⁵

Der landwirtschaftliche Ertrag muss nach dem Bau der Agri-PV-Anlage mindestens 66 Prozent des Referenzertrags betragen. Der Referenzertrag basiert auf einem dreijährigen Durchschnitt der gleichen Fläche oder vergleichbaren Daten aus Veröffentlichungen.⁶

Über diese Mindestanforderungen hinaus bietet die DIN SPEC 91343 weitere Empfehlungen. So sollte die Aufständerung und auch die komplette Auslegung des Projektes die Bearbeitbarkeit der Fläche gewährleisten, der Auf- und Rückbau sollte die spätere Nutzung der Fläche nicht beeinträchtigen und der Landwirt sollte eine wirtschaftliche Kalkulation für die Bewirtschaftung vorweisen können.

Abbildung 5: Fraunhofer ISE (2024): Agri-Photovoltaik: Chance für Landwirtschaft und Energiewende, 3. Auflage, Februar 2024

BauGB Privilegierung § 35 und Bauleitplanverfahren

Eine zentrale Rolle bei der Errichtung von PV-Freiflächenanlagen spielen die Regelungen des § 35 Abs. 1 BauGB. Grundsätzlich ist der sogenannte Außenbereich von Bebauung freizuhalten. Für bestimmte Vorhaben sieht § 35 Abs. 1 BauGB eine Außenbereichsprivilegierung vor. Diese privilegierten Vorhaben sind im Außenbereich zulassungsfähig, wenn öffentliche Belange nicht entgegenstehen und ihre Erschließung gesichert ist. Für privilegierte Vorhaben bedarf es grundsätzlich keiner gesonderten Bauleitplanung.

Mit dem „Gesetz zur Stärkung der Digitalisierung im Bauleitplanverfahren und zur Änderung weiterer Vorschriften“ wurde zuletzt ein neuer Privilegierungstatbestand für sogenannte Agri-PV-Anlagen nach § 48 Abs. 1 S. 1 Nr. 5 a) bis c) EEG 2023 in § 35 Abs. 1 Nr. 9 BauGB aufgenommen. Agri-PV-Anlagen ermöglichen neben der Energiegewinnung eine gleichzeitige land- oder forstwirtschaftliche bzw. gartenbauliche Nutzung von Flächen und sollen unter den Voraussetzungen des § 35 Abs. 1 Nr. 9 BauGB künftig ebenfalls ohne die vorherige Aufstellung eines Bebauungsplans zugelassen werden können. Die neuerliche Privilegierung steht unter der einschränkenden Voraussetzung, dass (1.) das Vorhaben in einem räumlich-funktionalen Zusammenhang mit einem land- oder forstwirtschaftlichen Betrieb nach § 35 Abs. 1 Nr. 1 oder 2 BauGB steht, (2.) die Grundfläche 25.000 Quadratmeter nicht überschreitet und (3.) je Hofstelle nur eine Anlage betrieben wird. Mit dem Verweis auf § 48 Abs. 1 S. 1 Nr. 5 a) bis c) EEG 2023 werden die dort genannten Anforderungen an die Fläche und den technischen Charakter der Anlage in Bezug genommen.

Damit hat der Gesetzgeber die Rahmenbedingungen für PV-Freiflächenanlagen deutlich verbessert. Zwar wird es nach wie vor in vielen Konstellationen einer Bauleitplanung bedürfen. Gleichwohl lassen die neuen Regelungen das Gewicht der erneuerbaren Energien erkennen. Solarenergie soll nicht mehr im Wesentlichen auf Gebäudedächern gewonnen werden können.

Einfluss des Solarpakets 1 auf den Markthochlauf von Agri-PV

Kernpunkte des Solarpakets 1 für Agri-PV
Das Solarpaket 1 umfasst eine Reihe gesetzlicher Maßnahmen und Richtlinien, die die Nutzung von Solarenergie in Deutschland fördern sollen. Es soll grundsätzlich besonderes Augenmerk auf die Mehrfachnutzung von Flächen gelegt werden, insbesondere auf bereits versiegelte oder vorbelastete Bereiche. Dazu zählen typischerweise Parkplatz-Anlagen, Dach-Anlagen, photovoltaische Lärmschutzwände, Balkon- und Fassaden-Anlagen. Als Kompromiss zwischen landwirtschaftlicher Nutzung und Stromproduktion wird jedoch auch vermehrt auf Agri-PV gesetzt.

Im Jahr 2024 sollen im Untersegment „besondere Solaranlagen", das alle oben genannten PV-Anlagen umfasst, innerhalb des 1. Segments erstmals 300 MW für diese Anlagen reserviert sein.⁷ In den darauffolgenden Jahren wächst dieses Ausschreibungsvolumen bis 2029 auf 2.075 MW.

Diese Regelung soll die finanzielle Attraktivität von PV-Projekten, die eine Mehrfachnutzung von Flächen zulassen, steigern und damit den Ausbau dieser Technologie beschleunigen. So wird dieses Untersegment bevorzugt gegenüber den PV-Freiflächenanlagen bezuschlagt bis die Ausschreibungsvolumina des Untersegments aufgebraucht sind. Anzumerken ist jedoch, dass nach Vergabe des Untersegments, besondere Anlagen, welche einen niedrigeren Höchstwert als den nach § 37 Abs. 1 EEG haben, an den Ausschreibungen im normalen Freiflächen Segment teilnehmen dürften.

Als besondere Solaranlagen gelten nach § 37 Abs. 1 Nr. 3 EEG 2023 alle Anlagen, die

auf Ackerflächen, die kein Moorboden sind, mit gleichzeitigem Nutzpflanzenanbau auf derselben Fläche,
auf Flächen, die kein Moorboden sind, mit gleichzeitiger landwirtschaftlicher Nutzung in Form eines Anbaus von Dauerkulturen oder mehrjährigen Kulturen auf derselben Fläche,
auf Grünland, das kein Moorboden ist, bei gleichzeitiger landwirtschaftlicher Nutzung als Dauergrünland, wenn das Grünland nicht in einem Natura 2000-Gebiet im Sinn des § 7 Abs. 1 Nr. 8 des Bundesnaturschutzgesetzes liegt und kein Lebensraumtyp ist, der in Anhang I der Richtlinie 92/43/EWG aufgeführt ist,
auf Parkplatzflächen,
auf Moorböden, die entwässert und landwirtschaftlich genutzt worden sind, wenn die Flächen mit der Errichtung der Solaranlage dauerhaft wiedervernässt werden, oder
auf Flächen, die ein künstliches Gewässer im Sinn des § 3 Nr. 4 des Wasserhaushaltsgesetzes oder ein erheblich verändertes Gewässer im Sinn des § 3 Nr. 5 des Wasserhaushaltsgesetzes sind.

Der Höchstwert für Strom aus diesen besonderen PV-Anlagen liegt für 2024 bei maximal 9,5 ct/kWh.⁸ Ab 2025 wird die Bemessung durch eine Erhöhung um 8 % des Durchschnittwerts der letzten drei Gebotstermine vorgenommen, wobei er nach § 37b Abs. 2 S. 3 EEG 2023 höchstens 9,5 ct/kWh betragen wird.

In diesen neuen Verfahren werden Parkplatz-PV-Anlagen bevorzugt bezuschlagt.⁹ Da diese jedoch voraussichtlich das Ausschreibungsvolumen nicht ausschöpfen werden, werden Agri-PV Anlagen, mit einer lichten Höhe von 2,10 m oder 0,80 m vertikal aufgeständert, einen großen Anteil der Förderung erhalten.

Erwartete Auswirkungen auf Adoption und Expansion

Durch das Solarpaket 1 werden neue Anreize geschaffen, die die finanzielle Attraktivität von Agri-PV-Anlagen steigern sollen. Es beinhaltet verbesserte Förderbedingungen, vereinfachte Genehmigungsverfahren und zusätzliche finanzielle Unterstützungen. Diese Maßnahmen sollen nicht nur die Erstinstallation fördern, sondern auch die Skalierung bestehender Projekte erleichtern. Darüber hinaus wird die Integration von Agri-PV-Systemen in bestehende landwirtschaftlichen Betrieben gefördert, was zu einer breiteren Akzeptanz und einem verstärkten Ausbau führen soll.

Also grober Richtwert dürften Agri-PV Anlagen im Bezugsjahr t = 0, maximal 1.000 €/kWp kosten (Capex und Opex), um unter der Bedingung eines Höchstwerts von 9,5 ct/kWh (Annahmen: Fremdkapitalzins von 5 Prozent und Eigenkapitalrenditeerwartung von 10 Prozent, 80 Prozent FK und 20 Prozent EK) wirtschaftlich zu sein (eigene Berechnung). Zur weiteren Einordnung dürften die operativen Kosten etwas geringer als bei normalen PV-Freiflächenanlagen sein, da die Grünlandpflege aufgrund der Bewirtschaftung entfällt.

Ausblick und Schlussfolgerungen: Zukünftige Perspektiven für Agri-PV

Zukünftige Perspektiven
Mit den durch das Solarpaket 1 eingeführten Förderungen und Erleichterungen sind die Aussichten für Agri-PV besonders vielversprechend. Es wird erwartet, dass die verbesserten Rahmenbedingungen eine schnellere Adoption und Skalierung von Agri-PV-Systemen ermöglichen. Die Kombination aus landwirtschaftlicher Produktion und Energiegewinnung auf denselben Flächen bietet eine effiziente Lösung zur Reduzierung des Flächenverbrauchs und zur Steigerung der Energieunabhängigkeit.

Langfristig könnte Agri-PV eine Schlüsselrolle in der Energiewende spielen, indem es erneuerbare Energien direkt in die ländlichen Strukturen integriert und Landwirten eine zusätzliche Einkommensquelle oder Kostenersparnis bei Eigennutzung bietet. Dies trägt nicht nur zur ökonomischen Stabilität der landwirtschaftlichen Betriebe bei, sondern unterstützt auch die gesellschaftlichen und politischen Ziele einer nachhaltigen Entwicklung. In naher Zukunft wird auch der Strombedarf für Mobilität, Kühlung usw. in der Landwirtschaft steigen und mit Agri-PV direkt vor Ort erzeugt werden können.

Zusammenfassung der Kernpunkte und Empfehlungen für Stakeholder

Förderung der gesellschaftlichen Akzeptanz: Es ist entscheidend, dass Agri-PV-Projekte transparent gestaltet und kommuniziert werden, um eine breite gesellschaftliche Akzeptanz zu sichern. Informationskampagnen und öffentliche Dialoge können dazu beitragen, Bedenken zu adressieren und die Vorteile dieser Technologie hervorzuheben.
Anpassung an lokale Bedingungen: Agri-PV-Systeme sollten an die spezifischen geographischen und klimatischen Bedingungen sowie an die landwirtschaftlichen Praktiken der jeweiligen Fläche angepasst werden. Dies maximiert die Effizienz und die ökologischen Vorteile.
Interdisziplinäre Zusammenarbeit: Eine enge Zusammenarbeit zwischen Energieerzeugern, Landwirten, Wissenschaftlern und Behörden ist für den Erfolg von Agri-PV entscheidend.

Abschließend lässt sich sagen, dass das Solarpaket 1 einen positiven und weitreichenden Einfluss auf die Entwicklung von Agri-PV hat. Durch die Umsetzung dieser Maßnahmen und die kontinuierliche Unterstützung der beteiligten Akteure kann Agri-PV einen wesentlichen Beitrag zur Energie- und Agrarwende in Deutschland leisten.

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¹ Vgl. Fraunhofer ISE (2024): Agri-Photovoltaik: Chance für Landwirtschaft und Energiewende, 3. Auflage, Februar 2024.
² Vgl. DIN SPEC 91343, 5.1 und 5.2.1.
³ Vgl. DIN SPEC 91343, 5.2.3.
⁴ Vgl. DIN SPEC 91343, 5.2.5 und 5.2.7.
⁵ Vgl.. DIN SPEC 91343, 5.2.7.
⁶ Vgl. DIN SPEC 91343, 5.2.11.
⁷ Vgl. § 37d Abs. 1 EEG.
⁸ Vgl. § 37b Abs. 2.
⁹ Vgl. § 37d Abs.2.

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