Die Freiburger Forscher haben für ihre Analyse erstmals alle Arten von landwirtschaftlichen Flächen betrachtet. Mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Kriterien identifizierten sie schlussendlich die optimalen Standorte für Agri-Photovoltaik-Anlagen. Dies allein reichen schon für einen Photovoltaik-Zubau von 500 Gigawatt, doch das technische Potenzial für Agri-Photovoltaik in Deutschland ist weitaus höher.
Bereits auf den am besten geeigneten Flächen könnten in Deutschland Agri-Photovoltaik-Anlagen mit einer Gesamtleistung von 500 Gigawatt installiert werden und damit weit mehr als das eigentliche Photovoltaik-Ausbauziel bis 2040 vorsieht. Dies ist das Ergebnis einer neuen Studie des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE. Erstmals seien dabei alle Arten landwirtschaftlicher Flächen betrachtet worden.
»Es ist die erste Studie in Deutschland, die für die Identifikation geeigneter Standorte alle Arten landwirtschaftlicher Flächen betrachtet, also Dauergrünland, Ackerfläche und Dauerkulturen wie Obstbau, Wein oder Beeren«, sagt Studienautorin Salome Hauger. Diese seien dann anhand einer Vielzahl unterschiedlicher Kriterien bewertet worden, um die optimalen Standorte für Agri-Photovoltaik-Anlagen zu identifizieren.
Der Kriterienkatalog berücksichtigt dem Fraunhofer ISE zufolge geografische Faktoren sowie rechtliche und behördliche Anforderungen. Er erfasse das regulatorische und technisch mögliche Potenzial. Im ersten Szenario sind Flächen ausgeschlossen, der wegen harten Restriktionen, also etwa Naturschutzgebiete, ausgeschlossen werden müssen. Die Gesamtfläche in diesem Szenario würde für 7900 Gigawatt Agri-Photovoltaik ausreichen. Im zweiten Szenario nahmen die Freiburger Wissenschaftler auch noch weiche Restriktionen wie Flora-Fauna-Schutzgebiete hinzu und das Potenzial reduzierte sich damit auf eine installierbare Agri-Photovoltaik-Leistung von 5600 Gigawatt.
In der regionalen Betrachtung hat Bayern mit Abstand das größte Potenzial. Rein technisch wären fast 3500 Gigawatt Agri-Photovoltaik in dem Freistaat möglich. Unter Einbeziehung verschiedener Faktoren blieben nach Szenario 2 noch fast 2500 Gigawatt übrig. Ebenfalls ein sehr hohes Potenzial ermittelten die Forscher für Niedersachsen/Bremen. Eher mau für Agri-Photovoltaik sieht es hingegen im Saarland aus, wobei die Stadtstaaten ebenfallen Flächenbundesländern jeweils zugeschlagen wurden (siehe Grafik).
Grafik: Fraunhofer ISE
Ausgehend von der allgemeinen Flächenerfassung bezogen die Forscher in der zweiten Runde die politisch-wirtschaftlichen und agrarökonomischen Eignungskriterien ein, um besonders geeignete Standorte zu finden. Es galt die Flächen zu finden, die besonders für Agri-Photovoltaik geeignet sind, etwa aufgrund der Solareinstrahlung, des vorhandenen Netzeinspeisepunkts oder weil Dauerkulturen wie Wein oder Obst besonders von Synergieeffekten profitieren, so die Forscher weiter. Um eine fundierte Entscheidung zu treffen, ließen de Forscher die Kriterien von Experten aus Landwirtschaft, Wissenschaft, von Verteilnetzbetreibern und Projektierungsbüros gewichten.
Im Ergebnis haben die Fraunhofer-Forscher dann einen Bodeneignungsindex geschaffen. Er dient als Berechnungsgrundlage, um die Gebiete in fünf Eignungsklassen einzuordnen, von am besten bis am wenigsten geeignet. »Ein wichtiges Ergebnis der Studie ist die Rolle des Netzausbaus: Das Fehlen von Netzanschlusspunkten ist für viele Flächen ein einschränkender Faktor«, so Hauger weiter. Mit Hilfe von Geoinformationssystem-basierten Analysen lässt sich das Potenzial für Agri-Photovoltaik dabei bis auf die einzelne Parzelle berechnen, wobei die Forscher mit den Landkreisen und den lokalen Verteilnetzbetreibern zur Validierung der Daten zusammenarbeiteten.
Im Projekt „AgriChance“ sei auf dieser Basis das Potenzial im ländlichen Raum des Stadtstaates Hamburg untersucht worden. Die Forscher entwickelten drei Szenarien, um die identifizierten Flächen unter techno- und agrarökonomischen Gesichtspunkten zu klassifizieren. Sie kamen demnach auf bis zu 620 Hektar im Alten Land und in den Vier- und Marschlanden, wo sich Photovoltaik insbesondere in Kombination mit Dauerkulturen optimal eignet. Das Potenzial für Gewächshäuser sei ebenfalls vielversprechend mit 160 Hektar, auf denen knapp 50 Megawatt auf bestehenden Gebäuden installiert werden könnten.
In einer weiteren Studie für die Landkreise Ahrweiler und Breisgau-Hochschwarzwald berücksichtigte das Forschungsteam vom Fraunhofer ISE verschiedene Faktoren wie Raumplanungsdaten, reale Rasterdaten und Fruchtfolgen. Die Ergebnisse zeigten ein beträchtliches Potenzial für Agri-Photovoltaik in beiden Landkreisen. Allein auf denam besten geeigneten Flächen könnten mit potenziellen Agri-Photovoltaik-Anlagen 16 respektive 12 Prozent des derzeitigen Energieverbrauchs der Landkreise erzeugt werden, so die Forscher zu ihrem Ergebnis.
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