Energieunternehmen verfolgen innovative Ansätze, um die Erzeugung sauberer Energie auszubauen und gleichzeitig öffentliche Unterstützung zu gewinnen. Immer mehr Solarunternehmen investieren in Betriebskonzepte mit Doppelnutzung, die landwirtschaftliche Aktivität und Solarenergieerzeugung auf derselben Fläche miteinander verbinden. Ein häufiger Einwand gegen Solarparks lautet, dass die ausschließliche Nutzung von Ackerland für die Energieerzeugung andere produktive Nutzungen einschränkt – ein Konflikt, der sich verschärft, da Länder weltweit ehrgeizige Dekarbonisierungsziele erreichen wollen, ohne die Ernährungssicherheit zu gefährden. Die Installation von Solarpaneelen auf landwirtschaftlich genutzten Flächen, auf denen die Bewirtschaftung fortgeführt wird, bietet eine mögliche Lösung.

Während viele Solarprojekte auf aridem, nicht bebaubarem Land errichtet werden, das andernfalls ungenutzt bliebe, funktionieren Solarzellen unter feuchten Bedingungen in der Regel effizienter als unter trockenen. Der Bau von Solarparks auf Ackerland hat jedoch in der Vergangenheit politischen Widerstand und öffentliche Kritik hervorgerufen. Die „Not in my backyard"-Opposition (NIMBY) gegen Solarprojekte bleibt ein erhebliches Hindernis für die Entwicklung. Die Nutzung bereits landwirtschaftlich genutzter Flächen für Solarinstallationen kann die Erzeugung sauberer Energie ermöglichen und gleichzeitig viele dieser Bedenken ausräumen.

Agrivoltaik – auch als agrophotovoltaics, agri-solar oder agri-PV bezeichnet – hat in den letzten Jahren sowohl an Beliebtheit als auch an Umfang gewonnen, da Unternehmen für saubere Energie in Standorte mit Doppelnutzung investieren. Solarpaneele können über oder um Flächen herum installiert werden, die dem Anbau von Nutzpflanzen oder der Viehhaltung dienen. Das Konzept wurde erstmals in den frühen 1980er Jahren von Forschern vorgeschlagen, doch erst im letzten Jahrzehnt – angetrieben durch stark gesunkene Solarkosten und den zunehmenden Druck, von fossilen Brennstoffen wegzukommen – hat sich die Agrivoltaik von kleinen Pilotprojekten zur kommerziellen Nutzung entwickelt.

Modelle mit Doppelnutzung haben in der Landwirtschaftsgemeinschaft an Akzeptanz gewonnen, da sie die Möglichkeit bieten, aus bereits landwirtschaftlich genutzten Flächen ein zusätzliches Einkommen zu erzielen. Über die Diversifizierung von Einnahmequellen hinaus kann die Installation von photovoltaischen Systemen auf landwirtschaftlichen Flächen ökologische Vorteile bieten und gleichzeitig Landnutzungskonkurrenz sowie Standorteinschränkungen verringern. Japan, das ab Mitte der 2000er Jahre Pionierarbeit bei der großflächigen Einführung von Agrivoltaik leistete und heute über tausend solcher Anlagen beherbergt, hat gezeigt, dass die Doppelnutzung in der Landwirtschaft kommerziell tragfähig bleiben kann – ein Beispiel, das Politik und Entwicklung in anderen Ländern beeinflusst.

Die Solarpaneele werden so positioniert, dass die Pflanzen ausreichend Sonnenlicht erhalten, während sie während der intensivsten Hitze- und Sonnenscheinperioden Schatten spenden. Sie helfen auch, die Wasserverdunstung aus dem Boden zu reduzieren. Gleichzeitig geben die unter den Paneelen wachsenden Pflanzen Wasserdampf ab, der die Paneele von unten kühlt und ihre Betriebseffizienz verbessert. Forschung von Institutionen wie der University of Arizona und dem Fraunhofer-Institut in Deutschland hat die Tragfähigkeit dieser symbiotischen Anordnung bei verschiedenen Pflanzenarten und Klimata bestätigt.

In Kalifornien sind Pläne im Gange, großflächige Solarfelder über Zehntausende von Hektar brachliegendem Ackerland zu errichten, das aufgrund von Wasserknappheit stillgelegt wurde. Rund 70.000 Hektar ehemaliges Ackerland im San Joaquin Valley westlich von Fresno wurden von der örtlichen Wasserbehörde stillgelegt. Da in vielen Teilen der Welt häufiger Dürreperioden auftreten, können Projekte mit Doppelnutzung Landwirten helfen, ihr Land zu behalten, auch wenn es für die traditionelle Landwirtschaft nicht mehr produktiv ist.

Der private Entwickler Golden State Clean Energy arbeitet mit der Wasserbehörde und den Landwirten zusammen, um das Land für die Erzeugung sauberer Energie zu nutzen. Golden State plant, im Rahmen seines Valley Clean Infrastructure Plan innerhalb des nächsten Jahrzehnts bis zu 21 GW Solarpaneele und 21 GW Batteriespeicher auf 136.000 Hektar zu installieren. Nach Fertigstellung wird das Projekt voraussichtlich genug saubere Energie für mehr als 10 Millionen Haushalte liefern. Der Plan wird aus 30 bis 60 einzelnen Projekten bestehen, wobei Golden State nur 5 bis 10 Prozent der Solarparks selbst entwickelt und die restlichen Standorte für andere Investoren offenlässt. Das Großprojekt soll Kaliforniens Ziel unterstützen, bis 2045 100 Prozent seiner Energie aus erneuerbaren Quellen zu beziehen.

In Virginia – dem Zentrum der Rechenzentrumsentwicklung in den Vereinigten Staaten mit der weltweit größten Konzentration an Rechenzentrumsinfrastruktur in Nord-Virginia – sucht die Landesregierung nach Wegen, die Energieerzeugung zu steigern, da der Strombedarf weiter steigt. Der durch Cloud Computing, Workloads für künstliche Intelligenz und digitale Dienstleistungen angetriebene Anstieg des Stromverbrauchs hat dem Ausbau erneuerbarer Energien im Bundesstaat zusätzliche Dringlichkeit verliehen. Im Juni hat Virginia eine staatliche Definition für Agrivoltaik gesetzlich verankert, um Entwickler zu ermutigen, in solche Projekte im gesamten Bundesstaat zu investieren.

Ein Gesetz aus dem Jahr 2020 verlangt von Virginias zwei größten Versorgungsunternehmen, mehr als 16 GW landgestützte erneuerbare Energie zu entwickeln, überwiegend Solarenergie. Solarprojekte haben jedoch im Bundesstaat erheblichen Widerstand erfahren, da sie für den raschen Verlust von Ackerland verantwortlich gemacht wurden – obwohl Wohnungsbau wesentlich mehr zu dieser Entwicklung beigetragen hat. Infolgedessen haben fast zwei Drittel der Landkreise in Virginia großflächige Solarprojekte verboten oder streng eingeschränkt. Die Entwicklung von Agrivoltaik auf Ackerland könnte dazu beitragen, den steigenden Energiebedarf Virginias zu decken und gleichzeitig auf öffentliche Bedenken hinsichtlich der Landnutzung zu reagieren.

Das Wachstum der Agrivoltaik beschränkt sich nicht auf die Vereinigten Staaten. Eine Studie des Gemeinsamen Forschungszentrums der Europäischen Kommission hat ergeben, dass Agrivoltaik Hunderte Gigawatt an Solarkapazität in Europa bereitstellen könnte, wobei nur ein kleiner Teil der landwirtschaftlichen Flächen der Region genutzt würde. Der Einsatz von Agrivoltaik auf etwa 1 Prozent der landwirtschaftlichen Flächen Europas könnte jährlich Hunderte Terawattstunden Strom erzeugen, ohne die landwirtschaftliche Aktivität einzuschränken. Deutschland und Frankreich haben beide damit begonnen, regulatorische Rahmenbedingungen und Anreizstrukturen für Agrivoltaikprojekte zu schaffen, und im Dezember kündigte Griechenland Pläne an, 130 MW Agrivoltaik im gesamten Land zu entwickeln.

Die Entwicklung von Flächen mit Doppelnutzung für sowohl Landwirtschaft als auch Erzeugung sauberer Energie könnte die Nutzung von Ackerland optimieren oder eine produktive Alternative für stillliegende Flächen bieten. Sie bietet Landwirten zusätzliches Einkommen, von denen viele durch klimabedingte Bedrohungen ihrer Existenzgrundlage betroffen sind. Die Einführung von Agrivoltaik könnte außerdem saubere Energieunternehmen dabei unterstützen, öffentliche und staatliche Unterstützung für Projekte auf landwirtschaftlichen Flächen zu gewinnen – ein Modell, das andere Bundesstaaten und Nationen, die vor ähnlichen Landnutzungskonflikten stehen, bei der Skalierung ihrer eigenen Ambitionen im Bereich erneuerbare Energien wahrscheinlich aufmerksam beobachten werden.

Von Felicity Bradstock für Oilprice.com