Photovoltaik auf landwirtschaftlichen Flächen : Nutzungskonkurrenz, Flächennutzungseffizienz und Rentabilität verschiedener Konzepte

Der Ausbau von PV-Freiflächenanlagen in Deutschland wird zukünftig vor allem auf landwirtschaftlichen Flächen erfolgen, was zu Nutzungskonflikten mit der landwirtschaftlichen Produktion führen kann. Vor diesem Hintergrund widmet sich diese kumulative Dissertation folgenden Fragen: (1) Wie hoch ist die Flächennutzungseffizienz von PV-Freiflächenanlagen? (2) Welche Nutzungskonflikte ergeben sich zur landwirtschaftlichen Flächennutzung? (3) Wie stark und zu welchen Kosten kann die Flächennutzungskonkurrenz mithilfe von Agri-PV-Konzepten verbessert werden? Mit folgenden Ergebnissen:

- Im Jahr 2018 insgesamt 25.500 ha durch PV-Freiflächenanlagen beansprucht wurden, davon 52% auf Ackerland und 15% auf Grünland. Das entspricht 0,1 % der landwirtschaftlich genutzten Fläche in Deutschland.

- Die Wirtschaftlichkeit von PV-Freiflächenanlagen hängt stark von der Anlagengröße und der Distanz zum Netzeinspeisepunkt ab. Größere Anlagen können die landwirtschaftliche Zahlungsbereitschaft für die Fläche um mehr als das Zehnfache übersteigen.

- Die Flächennutzungseffizienz in Form der Flächenenergieerträge ist in den Sektoren Strom, Wärme und Verkehr bei PV-Freiflächenanlagen deutlich höher als bei biogenen erneuerbaren Energien. Somit könnte eine Änderung der Flächennutzung die Flächennutzungseffizienz erhöhen.

- Bei Agri-PV-Konzepten mit Doppelnutzung der Fläche kann die Fläche weitgehend weiterhin landwirtschaftlich genutzt werden. Die Analyse unterschiedlicher Agri-PV-Konzepte zeigt jedoch, dass diese Vorteile mit höheren Kosten verbunden sind. Die höheren Stromgestehungskosten führen zu Kosten für den Erhalt eines Hektars landwirtschaftlicher Fläche, welche die die landwirtschaftliche Wertschöpfung um ein Vielfaches übersteigen.

In the future, the expansion of ground-mounted PV systems in Germany will mainly take place on agricultural land, which can lead to conflicts of use with agricultural production. Against this background, this cumulative dissertation is dedicated to the following questions: (1) How high is the land use efficiency of ground-mounted PV systems? (2) What conflicts of use arise with agricultural land use? (3) To what extent and at what cost can land use competition be improved with the help of agrivoltaic concepts?

With the following results:

- In 2018, a total of 25,500 ha were claimed by ground-mounted PV systems, 52% of which were on arable land and 15% on grassland. This corresponds to 0.1% of the area used for agriculture in Germany.

- The economic viability of ground-mounted PV systems depends heavily on the size of the system and the distance to the grid feed-in point. Larger systems can exceed the agricultural willingness to pay for the area more than tenfold.

- Land use efficiency in the form of land energy yields is significantly higher for ground-mounted PV systems in the electricity, heat and transport sectors than for biogenic renewable energies. A change in land use could therefore increase land use efficiency.

- In the case of agrivoltaic concepts with dual use of the land, it can largely continue to be used for agricultural purposes. However, the analysis of different agrivoltaic concepts shows that these advantages are associated with higher costs. The higher electricity generation costs lead to costs for maintaining one hectare of agricultural land that exceed the agricultural added value many times over.

Rechte

Nutzung und Vervielfältigung:


CC BY 4.0

Bitte beachten Sie, dass einzelne Bestandteile der Publikation anderweitigen Lizenz- bzw. urheberrechtlichen Bedingungen unterliegen können.

Zitieren

Zitierform:
Zitierform konnte nicht geladen werden.