Flächennutzung neu gedachtDie nächste Generation der Photovoltaik 

80 Prozent Anteil Erneuerbarer Energien am Strommix Deutschlands bis 2030 – so ist das Ziel der Bundesregierung im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) 2023 festgeschrieben. 2025 lag der Anteil der erneuerbaren Energien am Stromverbrauch bereits bei rund 55 Prozent – ein deutlicher Fortschritt gegenüber den vergangenen Jahren. Doch bis zum Erreichen des 80-Prozent-Ziels ist es noch ein weiter Weg.

Der Ausbau kommt voran, aber nicht überall schnell genug: Beim Photovoltaik-Ausbau liegt Deutschland aktuell leicht über dem EEG-Zielpfad, doch der Windkraft-Ausbau an Land bleibt seit Jahren hinter den Zielen zurück – trotz zuletzt beschleunigter Genehmigungszahlen. Das Umweltbundesamt hält daher fest: Um das 80-Prozent-Ziel zu erreichen, muss der Ausbau weiter beschleunigt werden.¹

Eine Verschärfung der ohnehin bestehenden Konflikte in der Flächennutzung ist somit vorprogrammiert: Wo sollen all die neuen Flächen, gerade für den Ausbau der Photovoltaik (PV), entstehen? Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz hat dazu seine Vorstellungen geäußert: Alle geeigneten Dachflächen sollen genutzt werden, gewerbliche Neubauten sollen verpflichtend mit Solaranlagen ausgestattet sein, private Neubauten auch stärker als zuvor. Doch ob das ausreicht?

Eine ergänzende Alternative wäre die Nutzung von Wasser- und Agrarflächen – ohne den Anbaupflanzen das auch von ihnen benötigte Sonnenlicht zu verwehren. Doch in der Tat gibt es entsprechende innovative Ansätze, den Anbau von Nahrungsmitteln und die Stromproduktion durch PV auf ein und derselben Fläche zu vereinen: Die Rede ist von „Agri-PV", hinzu kommt „Floating PV" für Wasserflächen. Wie ist der aktuelle Entwicklungsstand? 

Landwirtschaft neu denken - mit Agri-PV zur effizienteren Flächennutzung

Agri-PV bezeichnet die doppelte Nutzung von landwirtschaftlichen Flächen zur gleichzeitigen Gewinnung von Strom durch auf diesen Flächen installierte Photovoltaikanlagen.

Das Konzept wird maßgeblich vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE vorangetrieben. Es bietet deshalb Potenzial, weil es flexibel ist und auf die jeweilige landwirtschaftliche Nutzung konkret abgestimmt werden kann. Unabhängig davon, wie groß die angebaute Pflanze ist, ob es sich um Obst, Getreide oder Sonderkulturen handelt, unabhängig davon, ob in Deutschland, im Mittelmeerraum oder in Afrika: Die Anlagen sind überall einsetzbar und können je nach Konzeption sogar die Effizienz des Anbaus steigern.  

Wie auf dem Feld, so auf dem Wasser

Die Konzeption von Floating PV ist vergleichbar. Hierbei geht es darum, ungenutzte Flächen auf künstlichen Seen dafür zu verwenden, schwimmende PV-Anlagen zu installieren. 

Darunter fallen etwa geflutete Gruben aus dem Tagebau oder Stauseen. Zwar werden diese Flächen dadurch nicht doppelt genutzt, doch entstehen dennoch wertvolle Synergieeffekte. Das Wasser kühlt die Solarmodule und die Module wiederum verringern den Sonneneinfall aufs Wasser, sodass sich weniger das Ökosystem belastende Algen bilden. Auch ist es möglich, die Floating PV-Anlagen mit Wasser- oder Windkraft zu koppeln, um die umliegenden Flächen noch effizienter zu nutzen, Wetterfluktuationen entgegenzuwirken und Wartungsprozesse zu optimieren.  

Im Gegensatz zu Agri-PV ist Floating PV (schwimmende Photovoltaik) noch ein relativ junges, aber schnell wachsendes Nutzungskonzept auf Wasserflächen. Die installierte Gesamtleistung stieg von 10 Megawatt im Jahr 2014 auf über 7,7 Gigawatt im Jahr 2023.³ Damit ist sie deutlich über die 2021 vom Fraunhofer-Institut ermittelten 2,6 GWp hinausgewachsen.

Das Ausbaupotenzial für Deutschland ist beachtlich, wenn auch geringer als ursprünglich eingeschätzt: Eine aktuelle Analyse von RWE und dem Fraunhofer ISE ergab, dass das wirtschaftlich-praktisch erschließbare Potenzial bei 1,8 Gigawatt Peak (Südausrichtung) beziehungsweise 2,5 Gigawatt Peak (Ost-West-Ausrichtung) liegt Deutschland hat großes Potenzial für Schwimmende Photovoltaik - Fraunhofer ISE. Das rein technische Potenzial ist mit mindestens 14 Gigawatt Peak bei einer 15-prozentigen Gewässerabdeckung deutlich größer und würde bei 35 Prozent Abdeckung sogar auf bis zu 45 Gigawatt Peak ansteigen.⁵

In Deutschland gibt es mehr als 6.000 künstliche Seen mit einer Fläche von mindestens einem Hektar, die zusammen über 90.000 Hektar umfassen. Derzeit werden auf deutschen Gewässern Photovoltaikanlagen mit einer Spitzenleistung von gut 44 Megawatt betrieben, weitere 79 Megawatt befinden sich in der Genehmigungs- oder Konstruktionsphase.⁶

Ausblicke auf eine "grüne" Zukunft

Spätestens durch die bald gesetzlich verankerten Anreize der Bundesregierung sollte sich die Nutzung innovativer Konzepte wie Agri-PV und Floating PV stärker verbreiten. Der mehrfache Nutzen ermöglicht es Landwirten, Energieversorgern mit stillgelegten Braunkohlegruben und institutionellen Investoren, die wirtschaftliche Effizienz der Betriebe oder Investments zusätzlich zu erhöhen und gleichzeitig zu einem "grüneren" Strommix beizutragen. Dass innovative Ideen zu Wirklichkeit werden und sich exponentiell verbreiten, ist mehr als begrüßenswert und eine willkommene Entwicklung für die Energieherstellung von morgen.