Agro-Photovoltaik: Ein falscher Name kann viel kaputt machen

Stefan Schindele ist Projektleiter beim Fraunhofer ISE für das bestehende Agro-Photovoltaik-Projekt in Heggelbach und koordiniert die weitere Forschung zum Thema. Er ist der Meinung, dass man die Bezeichnung „Agro-Photovoltaik“ (oder kurz „APV“) aus wissenschaftlicher Sicht nicht ablösen sollte, aber bei der weiteren Vermarktung der APV-Technik schönere und griffigere Bezeichnungen  finden könnte, die die technischen Möglichkeiten unterteilen und ergänzen.

Wie gefällt Ihnen persönlich der Name Agro-Photovoltaik?
Stefan Schindele: Auf der sachlichen Ebene sehr gut. Der Begriff „Agro-Photovoltaik“ wurde im Rahmen unseres Fraunhofer ISE „Doppel Ernte“ Eigenforschungsprojekts im Jahr 2011 entwickelt. „Agrós“ kommt aus dem Griechischen und bedeutet „Acker, Feld“. Die Photovoltaik ist uns denke ich allen bekannt. Der Begriff „Agrophotovoltaik“ fasst den „Doppel-Ernte-Ansatz“ zusammen, mit dem wir bewusst die Synergien zwischen dem Agrarsektor und der Photovoltaik-Freiflächentechnik nutzen und dadurch eine neue Anwendungsmöglichkeit schaffen. So vergrößert sich der Blumenstrauß an Möglichkeiten wie Dachanlagen, Gebäudeintegrierte Photovoltaik, produktintegrierte Photovoltaik oder eben herkömmliche Freiflächenanlagen.

Viele Leser meinen, dass die Bezeichnung eher negative Assoziationen hervorruft. Wie stehen Sie dazu?
Was die Vermarktung der Agro-Photovoltaik angeht, ist uns klar, dass der Begriff etwas sperrig, und gegebenenfalls „aggro“ klingt – im Sinne von aggressiv und daher negativ betrachten werden könnte. Aber für den Begriff Agro-Photovoltaik gibt es auch international Analogien. Die Forschung zur „Agro-Photovoltaik“ war in Italien und Frankreich fortschrittlicher als in Deutschland, und dort wurde die Technik „Agrovoltaico“ beziehungsweise „Agrivoltaic“ genannt. Wir empfanden diese Namensschöpfungen allerdings als zu unkonkret und es gab keine geeignete Abkürzung. Unser damaliger Institutsleiter Eicke Weber machte den Vorschlag die neue Technik als „APV“ zu beschreiben und somit den Namen „Agro-Photovoltaik“ zu benutzen. Weiterhin gibt es in der Wissenschaft Disziplinen wie die Agroforst (Kombination mit Forstwirtschaft und Nahrungsmittelproduktion) oder Agrotreibstoffe (Nachwachsende Rohstoffe für die energetische Nutzung), worin der Begriff „Agro“ bereits Verwendung findet. Die neue PV-Disziplin reiht sich damit also auch terminologisch passend ein.

Warum kann man die Bezeichnung nicht einfach durch ein anderes Wort ersetzen?
Prinzipiell ist es natürlich möglich, Agro-Photovoltaik durch ein anderes Wort zu ersetzen oder zu ergänzen. Denn sie beschränkt sich bereits im Wortsinn auf die solare Stromerzeugung und schließt „Agrosolarthermie“-Anlagen aus. Es könnte demnach eine übergeordnet Bezeichnung gefunden werden, die sowohl APV-Anlagen, als auch solarthermische Innovationen zur Landdoppelnutzung beinhaltet. Die Agro-Photovoltaik ist als Begriff definiert, weil sie die simultane Landnutzung zur Erzeugung von Lebensmittel und Solarstrom ermöglicht. Diese Definition könnte erweitert werden. Beispielweise könnte „Agrarsolar“ für die simultane Landnutzung zur Erzeugung von Lebensmittel und energetische Nutzung solarer Einstrahlung stehen. Die APV wäre also hier nur eine Teilkategorie von Agrarsolar. Es ist auch hilfreich zu überlegen, was Agro-Photovoltaik nicht ist. So würden wir Photovoltaik-Anlagen auf Gewächshäusern nicht als Agro-Photovoltaik bezeichnen, oder eine Anlage auf einem Stall auch nicht als APV anerkennen, da hierbei Gebäude (Gewächshaus bzw. Stall) zur Installation der Anlage dienen und eben nicht der Acker oder das Feld.

Trotzdem finden Sie die Namensdiskussion spannend, warum?
Wir haben innerhalb unserer APV-RESOLA-Innovationsgruppe und gemeinsam mit unseren Projektbeiräten diese „Namensdiskussion“ bereits geführt. Ein guter Name ist wichtig, um die Gesellschaft, Industrie und Politik zu erreichen. Ein „falscher“ Name kann viel kaputt machen, was dann nicht an der Technik liegt, sondern mehr am Verhältnis der Gesellschaft zur Technik. Eine Namensdiskussion bietet für uns die Chance, die Technik-Idee weiterzuentwickeln, Bewusstsein für die Technik zu schaffen und eine Erläuterung zu bieten, warum Agro-Photovoltaik Agro-Photovoltaik heißt.

In welche Richtung entwickeln Sie die Technik-Idee weiter?
Wir unterteilen das Innovationspotential der Agro-Photovoltaik in eine horizontale und eine vertikale Ebene. Auf der horizontalen Ebenen entwickeln wir neue Anwendungsmöglichkeiten wie im Obst-, Beeren- und Hopfenbau. Auf der vertikalen Ebene geht es mehr um die Technologietiefe, die durch APV erschlossen werden kann, beispielsweise neuartige organische Photovoltaik-Folien als Ersatz für Hagelschutznetze im Obstbau. Diesen APV-OPV-Ansatz bezeichnen wir zum Beispiel als „Fruitvoltaik“, die wiederum der APV-Bezeichnung untergeordnet wird. Jede neue APV-Anwendungsmöglichkeit kann somit einen neuen Namen erhalten und der Kreativität sind hier keine Grenzen gesetzt.

Welche Leservorschläge haben Sie besonders angesprochen?
Wie bereits erwähnt gefällt mir der Vorschlag „Agrarsolar“ sehr gut, da er gesamte energetische Nutzung solarer Einstrahlung beinhaltet und sich nicht nur auf Photovoltaik begrenzt. Weiterhin gefallen mir die Vorschläge „Farming-PV“, „Bio-PV“ und „Solar protected Agriculture“ am besten. „Farming-PV“ deshalb, weil es die Photovoltaik sofort mit Nahrungsmittelerzeugung in Verbindung bringt und auf die Schnittmengen und Synergieeffekte zwischen Landwirtschaft und Energiewirtschaft hinweist. Bio-Photovoltaik gefällt mir, weil „Bio“ ebenso wie „Agro“ aus dem Griechischen stammt, nur dass es „Leben“ bedeutet und somit durchaus weitreichender ist als Acker oder Feld. Zu über 98 Prozent hängt unser Leben auf der Erde von der Sonne ab.Wenn es jetzt einem Landwirt gelingt, durch eine sinnvolle Art und Weise möglichst viel der Sonnenenergie für die Nahrungsmittel- und Energieproduktion zu nutzen, damit auch zukünftige Generationen einen lebenswerten Planeten vorfinden, dann trifft das Bio-PV besonders gut. Ein Landwirt ist ja auch darauf bedacht, dass sein Boden, den er für die Nahrungsmittelproduktion aufwerten möchte, sehr lebendig und fruchtbar ist. „Solar Protected Agriculture“ beinhaltet Eigenschaften der APV-Technik, nämlich dass bei Hagel oder Starkregen die hochaufgeständerten PV-Module eine Schutzfunktion für die Pflanzen oder Tiere unter der Anlage bieten. Selbst die Verschattung bietet ja eine gewisse Schutzfunktion für bestimmte Nutzpflanzen wie Nachtschattengewächse. Diese Begriffe sind sicherlich in unseren geplanten APV-Forschungsprojekten einsetzbar, indem wir gewisse Arbeitsschwerpunkte mit bestimmten Namen in Verbindung bringen. Um den Schutzeffekt der Solaranlage tatsächlich quantifizieren zu können, benötigen wir weitere Forschung, und das Versuchsdesign hierzu könnte beispielsweise„Solar Protected Agriculture“ genannt werden.

Welche Hoffnungen verbinden Sie mit Agro-Photovoltaik?
Die Energiewende ist ein Transformationsprozess, in dem alte Technologien durch neue ersetzt werden. Jede dieser Transformationsphasen hat bestimmte Herausforderungen zu meistern. Im Rahmen der „Solarökonomie“ stellen wir uns die Frage, wie können wir als Gesellschaft die Sonnenenergie jeden Tag maximal nutzen? Diese Frage betrifft dann nicht nur uns Technikentwickler, sondern auch die Techniknutzer, die Bürger, die Kommunal und Bundespolitik. Die Agro-Photovoltaik ist eine neue Technik, die Potenziale erschließen kann, und hilft, alte Technologien zu ersetzen. Sie ermöglicht den Landwirten den Zugang zur Energiewende, ohne dass sie ihr Kerngeschäft, die Nahrungsmittelproduktion, aufgeben müssen. Es ist auch eine ethische Frage, ob wir unsere knappen Böden mehr und mehr für die energetische Nutzung heranziehen wollen und somit Nahrungsmittel (und Futter) aus dem Ausland importieren, oder ob wir möglichst regional und dezentral Nahrung und Energie gleichzeitig produzieren wollen.

Damit Agro-Photovoltaikanlagen sich verbreiten, müssen die Kosten noch sinken, Sie sind der Auffassung, dass man solche Anlagen mit 12 Cent pro Kilowattstunde Stromgestehungskosten bauen kann, wie geht das? Unter welchen Voraussetzungen sind 12 Cent pro Kilowattstunden ausreichend?
Bei der Ausschreibung unseres APV-Prototyps haben wir uns Angebote in unterschiedlichen Leistungskategorien eingeholt, damit wir Skalierungseffekte abschätzen können. Bei einer APV-Anlagengröße von einem Megawattpeak, süddeutschen Einstrahlungsverhältnissen und einem Geschäftsmodell, in dem der Landwirt sein Land an einen APV-Investor/Betreiber verpachtet, aber weiterhin für die Nahrungsmittelproduktion nutzen darf, berechnen wir Stromgestehungskosten von 0,115 Euro pro Kilowattstunde. Details hierzu sollen zeitnah in einem wissenschaftlichen Journal veröffentlicht werden. Beziehen wir die Nahrungsmittelerzeugnisse auf der Fläche unter der APV-Anlage mit in die Stromgestehungskostenberechnung ein ergeben sich LCOE von etwa 0,10 Euro pro Kilowattstunde. Hierbei wird deutlich, dass ein Landwirt durch Energieerzeugung wesentlich mehr Umsatz generieren kann als durch die Nahrungsmittelproduktion. Die im Herbst 2016 bewilligten Einspeisevergütungen für herkömmliche Photovoltaik-Freiflächenanlagen durch Auktionen lagen bei 0,07 Euro pro Kilowattstunde. Die Differenz ergibt sich aus den höheren Anschaffungskosten vor allem durch die Stahlunterkonstruktion sowie geringfügigen Mehrkosten bei den Installationsarbeiten, weil der fruchtbare Boden vor Bodenverdichtung geschützt werden muss. dem stehen aber niedrigere Betriebsführungskosten gegenüber. So wird die Wildwuchsbekämpfung unter der Anlage durch den Landwirt mit erledigt und auch die Landpachtgebühr über 25 Jahre ist bei APV niedriger, weil das Land ja für eine weitere Nutzung zur Verfügung steht und somit eine Kostenteilung ermöglicht wird. Unterm Strich ist die APV bereits heute in etwa auf dem Kostenniveau von kleinen Dachanlagen und daher im Strauß der Photovoltaik-Anwendungen durchaus wettbewerbsfähig. Zudem haben wir durch die Installation des APV-Prototyps bereits heute Lerneffekte erzielen können, sodass wir beim nächsten Mal sicherlich noch günstigere Kosten erzielen.

Also denken Sie, dass sich APV-Anlagen durchsetzen werden?
Neben den Wirtschaftlichkeitsberechnungen ist für uns die Machbarkeitsanalyse entscheidend und nach einem Jahr APV-Betriebsführung hat sich die Praxistauglichkeit bewährt. Da Nahrungsmittelpreise tendenziell steigen, während Solarstromkosten tendenziell sinken, werden mittelfristig die Synergien zwischen Nahrungsmittelproduktion- und Energieproduktion noch wichtiger. Als Gesellschaft sollten wir uns daher fragen, ob wir der APV-Technik zutrauen einen Beitrag zum nachhaltigen Landmanagement und somit zu unserem Gemeinwohl zu leisten. Es ist heute mehr eine Frage der Wertschätzung. Was ist es uns wert, neue Technik zu erforschen, und, falls sie sich bewährt, in den Markt einzuführen, um das Landschaftsbild und kostbare Boden zu schützen? Die APV-Technik ist eine sehr junge Innovation und hat noch viel Potenzial. Um die Kosten und den Einfluss auf das Landschaftsbild möglichst gering zu halten, arbeiten wir an der „Fruitvoltaik“-Idee, bei der wir bestehende Obstanbausysteme wie Hagelschutznetzvorrichtungen nutzen möchten, um zusätzlich Solarstrom zu erzeugen. Auch wollen wir gerne organische Photovoltaik-Folien entwickeln und zum Einsatz bringen. Durch die fortschreitende Digitalisierung, den Trend zum „Downsizing“ und die Elektrifizierung von Landmaschinentechnik sowie dem Einsatz von Drohnen und Agrarrobotik müssen wir im Acker- und Gemüsebau zukünftig nicht mehr die großen Höhen erzielen wie bei unserem Pilotprojekt in Heggelbach. Der Landwirtschaftssektor ist wie der Energiesektor im Umbruch und die Schnittmengen werden stark zunehmen, was sich positiv auf die Kostenentwicklung und somit die Wettbewerbsfähigkeit beider Sektoren auswirken wird.