Welcher Reihenabstand ist optimal für Agri-PV?

Der optimale Reihenabstand hängt von der Kulturart ab. Für Winterweizen eignen sich Abstände von 6-9 Metern gut, während lichtbedürftigere Kulturen wie Hirse Abstände von 9-12 Metern bevorzugen.

Beeinträchtigt Agri-PV die Ernteerträge?

Nicht zwangsläufig. Bei geeigneter Pflanzenauswahl und optimalem Reihenabstand können die Erträge vergleichbar oder sogar besser sein als auf konventionellen Flächen – insbesondere bei Extremwetterereignissen.

Welche Pflanzen eignen sich am besten für Agri-PV?

Winterweizen zeigt besonders gute Ergebnisse unter Agri-PV-Anlagen. Generell sind schattentolerante Kulturen, Grünland und bestimmte Gemüsearten gut geeignet.

Pflanzenauswahl für Agri-PV: Synergien & Erträge

Eine zentrale Rolle für den Erfolg der Doppelnutzung spielt die strategische Pflanzenauswahl für Agri-PV-Systeme. Durch eine fundierte Entscheidung für geeignete Kulturen können Landwirte nicht nur stabile Ernteerträge sichern, sondern auch die Vorteile eines angepassten Mikroklimas optimal nutzen und die Biodiversität fördern.

Grundlagen der Pflanzenauswahl unter Agri-PV-Modulen

Die Installation von Solarmodulen über landwirtschaftlichen Flächen verändert die Umweltbedingungen für Pflanzen maßgeblich. Zu den wichtigsten Faktoren gehören eine reduzierte Lichtverfügbarkeit, eine Modifikation der Bodentemperatur sowie ein veränderter Wasserhaushalt durch verringerte Verdunstung. Das Mikroklima unter den Modulen kann dabei sowohl Vorteile wie Dürreschutz als auch Herausforderungen hinsichtlich der optimalen Lichtversorgung mit sich bringen.

Wichtig: Die meisten der bislang untersuchten Kulturen tolerieren eine Beschattung von bis zu 15 Prozent ohne nennenswerte Ertragseinbußen. In Dürreperioden kann die Beschattung sogar zu Ertragssteigerungen führen.

Entscheidende Pflanzenmerkmale für den Anbau unter Agri-PV-Modulen sind:

Schattentoleranz: Pflanzen, die auch bei geringerer direkter Sonneneinstrahlung eine effiziente Photosynthese betreiben können
Wasserbedarf: Kulturen, die von einem reduzierten Wasserbedarf oder einem besseren Wassermanagement unter den Modulen profitieren
Wuchshöhe und Erntbarkeit: Pflanzen, deren Wuchsform und Erntemethoden mit der Modulstruktur kompatibel sind
Klimaresilienz: Arten, die gegenüber extremen Wetterereignissen durch den Schutz der Module widerstandsfähiger werden

Eine optimierte Modulabstandsplanung, beispielsweise im Verhältnis von 1:2 oder 1:3, kann eine gleichmäßigere Lichtverteilung gewährleisten und somit Ertragseinbußen minimieren. Bifaziale Solarmodule, die Licht von beiden Seiten aufnehmen, steigern nicht nur die Energieerzeugung um 15 bis 25 Prozent gegenüber monofazialen Modulen, sondern erhöhen auch die Intensität des diffusen Lichts in beschatteten Bereichen um 20 bis 30 Prozent. Mehr zu den verschiedenen Systemtypen erfahren Sie im Artikel Arten von Agri-PV Anlagen.

Geeignete Pflanzenarten für Agri-PV-Systeme

Die Pflanzenauswahl für Agri-PV sollte gezielt auf die spezifischen Mikroklimabedingungen und die regionalen Gegebenheiten abgestimmt werden. Eine von der Technischen Hochschule Ingolstadt entwickelte Matrix, basierend auf 117 Forschungsstudien, bewertet die artspezifischen Reaktionen von zwölf wichtigen Nutzpflanzenarten auf Beschattung und Mikroklimaänderungen.

Sonderkulturen

Beerenobst (z. B. Himbeeren, Heidelbeeren), Kern- und Steinobst (z. B. Äpfel, Kirschen) sowie Weinbau profitieren oft erheblich von der Teilbeschattung. Diese Kulturen sind häufig empfindlich gegenüber direkter Sonneneinstrahlung und profitieren vom Schutz vor Dürre, Hitzestress oder Hagel. Im Weinbau kann die Unterkonstruktion zudem als Rankhilfe dienen.

Blattgemüse und Kräuter

Schattentolerante Pflanzen wie Spinat, verschiedene Salatsorten, Rucola oder viele Kräuter gedeihen gut unter teilbeschatteten Bedingungen. Bei Salat kann das Wachstum des oberirdischen Blattmaterials im Schatten sogar gefördert werden, was von wirtschaftlichem Interesse ist.

Wurzel- und Knollenfrüchte

Kartoffeln und Sellerie zeigten in Testanlagen gute Erträge, insbesondere in trockenen Jahren.

Getreidearten

Winterweizen hat sich in Agri-PV-Systemen als geeignet erwiesen, wobei Studien bei optimierter Anordnung nur minimale Ertragseinbußen von 3 bis 5 Prozent zeigten. Mehr dazu lesen Sie im Artikel Pflanzenauswahl und Reihenabstand für maximale Erträge.

Futterpflanzen und Weidegräser

Diese Kulturen können ebenfalls unter Agri-PV-Modulen angebaut werden und zeigen oft nur minimale Ertragseinbußen.

Biodiversitätsfördernde Pflanzen

Blühstreifen und andere biodiversitätsfördernde Pflanzen für Bestäuberinsekten können unter Agri-PV-Anlagen integriert werden. Studien zeigen, dass eine partielle Beschattung die Blüte verzögern und die Blütenfülle in der Spätsaison erhöhen kann, was Bestäubern zugutekommt.

Achtung: Pflanzen wie Mais, Ackerbohnen, Soja und Lupinen, die einen hohen Lichtbedarf haben, zeigen selbst bei geringer Beschattung starke Ertragseinbußen und sind daher weniger für Agri-PV geeignet.

Best Practices und Optimierungsstrategien

Um die Pflanzenauswahl für Agri-PV erfolgreich zu gestalten und die Synergien optimal zu nutzen, sind folgende Strategien empfehlenswert:

Modulkonfiguration: Die Höhe der Aufständerung und die Abstände zwischen den Modulreihen sind entscheidend für die Lichtverteilung und die Bewirtschaftungsmöglichkeiten. Hoch aufgeständerte Systeme ermöglichen den Einsatz landwirtschaftlicher Maschinen. Die technischen Anforderungen der DIN SPEC 91434 geben hier wichtige Orientierung.
Bewässerungsmanagement: Durch die reduzierte Verdunstung unter den Modulen kann der Wasserbedarf der Pflanzen sinken. Dies erfordert ein angepasstes Bewässerungsmanagement, um Über- oder Unterversorgung zu vermeiden.
Bodenschutz und Nährstoffmanagement: Die Module können den Boden vor Erosion und extremer Witterung schützen, was ein optimiertes Nährstoffmanagement ermöglicht.
Regionale Anpassung: Die Wahl der Pflanzen und des Anlagendesigns sollte stets an die spezifischen klimatischen Bedingungen, Bodentypen und landwirtschaftlichen Praktiken der jeweiligen Region angepasst werden.
Forschung und Entwicklung: Kontinuierliche Forschung, wie die der Universität Hohenheim, zielt darauf ab, die Reaktionen verschiedener Pflanzen auf Agri-PV-Systeme besser zu verstehen und intelligente Systeme zu entwickeln, die in Echtzeit auf Pflanzenstress reagieren können.

Für Projektentwickler ist die richtige Pflanzenauswahl auch im Hinblick auf die landwirtschaftliche Hauptnutzung nach DIN SPEC 91434 von zentraler Bedeutung.

Fazit: Pflanzenauswahl als Schlüssel zum Agri-PV-Erfolg

Die Pflanzenauswahl für Agri-PV ist ein entscheidender Faktor für den wirtschaftlichen und ökologischen Erfolg dieser innovativen Doppelnutzungstechnologie. Durch die Berücksichtigung von Schattentoleranz, Wasserbedarf und Erntbarkeit sowie durch den Einsatz optimierter Modultechnologien und Anbaustrategien können Landwirte die Potenziale der Agri-Photovoltaik voll ausschöpfen.

Die Kombination aus nachhaltiger Energieerzeugung und resilienter Nahrungsmittelproduktion bietet eine vielversprechende Perspektive für eine zukunftsfähige Landwirtschaft.

Häufig gestellte Fragen

Welche Pflanzen eignen sich besonders gut für Agri-PV?

Besonders gut eignen sich schattentolerante Pflanzen wie Beeren, Obst und Wein, Blattgemüse (z. B. Spinat, Salat), Wurzelgemüse (z. B. Kartoffeln, Sellerie), einige Getreidearten (z. B. Winterweizen) und Futterpflanzen.

Wie beeinflusst die Verschattung das Pflanzenwachstum?

Während sehr lichthungrige Pflanzen wie Mais Ertragseinbußen erleiden können, profitieren schattentolerante Kulturen von einem Schutz vor Hitze und Trockenheit. Viele Pflanzen zeigen bei geringer Beschattung bis zu 15 Prozent keine nennenswerten Ertragseinbußen.

Gibt es Studien zur Pflanzenauswahl in Agri-PV-Systemen?

Ja, die Technische Hochschule Ingolstadt hat eine umfassende Matrix basierend auf 117 Forschungsstudien entwickelt. Auch das Fraunhofer ISE und die Universität Hohenheim forschen intensiv in diesem Bereich.

Weiterführende Ressourcen

Quellen

Graham, M., Ates, S., Melathopoulos, A. P., Moldenke, A. R., DeBano, S. J., Best, L. R., & Higgins, C. W. (2021). Partial shading by solar panels delays bloom, increases floral abundance during the late-season for pollinators in a dryland, agrivoltaic ecosystem. Scientific Reports, 11(1). DOI: 10.1038/s41598-021-86756-4.

Fraunhofer ISE. (2021). Studie zu bifazialen Modulen und diffusem Licht in Agri-PV-Systemen. Freiburg, Deutschland.

Technische Hochschule Ingolstadt. (2025). Crop Selection in Agri-PV: International Review based Strategic Decision-Making Model. Solar Compass.