Agri-Photovoltaik in der Schweiz: Landwirtschaft und Solarenergie vereint

Agri-Photovoltaik vereint zwei zentrale Herausforderungen unserer Zeit: die Produktion erneuerbarer Energie und die Sicherung der Nahrungsmittelversorgung. Statt wertvolles Ackerland exklusiv für Solarparks zu nutzen, ermöglicht Agri-PV die Doppelnutzung derselben Fläche. In der Schweiz, wo landwirtschaftliche Flächen besonders knapp sind, bietet dieses Konzept enormes Potenzial.

Was ist Agri-Photovoltaik?

Agri-PV bezeichnet die gleichzeitige Nutzung von Flächen für Landwirtschaft und Stromproduktion. Die Solarmodule werden erhöht montiert (3–5 Meter über Boden), sodass Maschinen darunter durchfahren können, oder als vertikale bifaziale Module zwischen den Feldreihen aufgestellt. Die Module produzieren Strom, während darunter bzw. daneben weiterhin Ackerbau, Gemüseanbau oder Viehwirtschaft betrieben wird.

Internationale Studien zeigen, dass die Doppelnutzung die Gesamtproduktivität einer Fläche um 60–186 % steigern kann (gemessen am Land Equivalent Ratio). Selbst wenn der landwirtschaftliche Ertrag um 10–20 % sinkt, wird dies durch die Stromeinnahmen bei Weitem kompensiert.

Rechtlicher Rahmen in der Schweiz

Bis zur RPG-Revision und dem Solarexpress 2023 waren PV-Anlagen auf landwirtschaftlichen Flächen in der Schweiz praktisch nicht möglich. Die neuen Bestimmungen erlauben Agri-PV unter klaren Bedingungen: Die landwirtschaftliche Nutzung muss aufrechterhalten bleiben, die Anlage darf keine Fruchtfolgeflächen dauerhaft beeinträchtigen, und es muss ein wissenschaftlich fundierter Nachweis der Doppelnutzung erbracht werden. Der Bundesrat hat Agroscope beauftragt, Richtlinien und Messkriterien zu entwickeln.

Die Bewilligung erfolgt über die Kantone. Einige Kantone wie Wallis und Graubünden haben bereits spezifische Richtlinien erlassen. In Kantonen mit alpinen Gebieten besteht zudem die Möglichkeit, Agri-PV auf Alpweiden zu installieren, wo sie gleichzeitig als Schnee- und Windschutz für das Vieh dienen können.

Geeignete Kulturen und Systeme

Besonders geeignet für Agri-PV sind schattentolerante Kulturen. Beerenkulturen wie Heidelbeeren und Himbeeren profitieren von der Teilbeschattung, die Sonnenbrand und Überhitzung reduziert. Salate, Spinat und Kräuter gedeihen unter diffusem Licht oft besser als in praller Sonne. Obstkulturen (Kernobst, Steinobst) können mit erhöhten Modulreihen kombiniert werden, die gleichzeitig als Hagelschutz und Regenabschirmung dienen.

Vertikale bifaziale Systeme eignen sich besonders für Grünland und Ackerkulturen. Die Module stehen wie Zäune in Nord-Süd-Richtung und nutzen das Sonnenlicht morgens und abends von beiden Seiten. Der Reihenabstand von 8–12 Metern erlaubt den Einsatz normaler Landmaschinen. Diese Systeme haben den Vorteil, dass sie die Morgen- und Abendsonne optimal nutzen und damit die Mittagsspitze der Solarproduktion entzerren.

Schweizer Pilotprojekte und Forschung

Agroscope betreibt seit 2021 Versuchsanlagen in Conthey (VS), wo vertikale bifaziale Module in einem Weinberg getestet werden. Die Resultate sind vielversprechend: Der Weinertrag blieb nahezu unverändert, die Traubenqualität wurde nicht negativ beeinflusst, und die Module schützen vor Hagel. Ein weiteres Projekt in Changins (VD) untersucht die Kombination mit Gemüseanbau unter erhöhten Modulgestellen.

Die ZHAW forscht an der Auswirkung von Agri-PV auf Bodenfeuchte und Biodiversität. Erste Ergebnisse zeigen, dass die Beschattung durch Module die Verdunstung um bis zu 20 % reduziert – ein wichtiger Vorteil in zunehmend trockenen Sommern. Zudem wurden unter den Modulen mehr Insektenarten gezählt als auf offenen Vergleichsflächen, was auf einen positiven Biodiversitätseffekt hindeutet.

Wirtschaftlichkeit für Landwirte

Agri-PV bietet eine attraktive Einkommensdiversifikation. Eine 500-kWp-Anlage auf ca. 1 Hektar produziert rund 500’000 kWh/Jahr. Bei einem durchschnittlichen Vergütungstarif von 9 Rp./kWh ergeben sich jährliche Stromeinnahmen von CHF 45’000. Bei Investitionskosten von CHF 600’000–900’000 (abzüglich EIV von ca. CHF 220’000) amortisiert sich die Anlage in 12–16 Jahren.

Wichtig: Die Direktzahlungen des Bundes für die landwirtschaftliche Fläche können unter bestimmten Bedingungen weiterhin bezogen werden. Das BLW hat bestätigt, dass Agri-PV-Flächen als landwirtschaftliche Nutzfläche gelten können, sofern die Primärnutzung landwirtschaftlich bleibt. Damit bleiben die Direktzahlungen von CHF 1’000–3’000 pro Hektare erhalten.

Herausforderungen und Ausblick

Trotz des Potenzials gibt es Herausforderungen. Die höheren Installationskosten gegenüber konventionellen Freiflächenanlagen, die noch laufende Erarbeitung kantonaler Bewilligungsverfahren, die Akzeptanz in der Bevölkerung und unter Landwirten sowie die fehlende Langzeiterfahrung unter Schweizer Bedingungen sind die wichtigsten Hürden.

Der Ausblick ist dennoch positiv: Die Schweiz braucht bis 2050 rund 45 TWh Solarstrom pro Jahr, um die Energiestrategie umzusetzen. Dächer allein werden dafür nicht reichen. Agri-PV bietet eine Möglichkeit, zusätzliche Flächen zu erschliessen, ohne die Nahrungsmittelproduktion zu beeinträchtigen. Mit zunehmender Erfahrung und sinkenden Kosten dürfte Agri-PV in den 2030er Jahren zu einem bedeutenden Bestandteil der Schweizer Energieversorgung werden.