Landwirtschaft 2.0: Sonnenenergie aus dem Sonnenblumen-Feld

Die Landwirtschaft entdeckt neue Erträge: Denn im Schatten der Solarpanels spriesst sogar das Gemüsse besser. @GettyImages

Jahrelang betrieben Mandy Wilson und ihr Mann eine Farm südlich von Carlisle in der Grafschaft Cumbria in Grossbritannien. Während ihr Mann die Weizen- und Gerstenfelder beackerte, betrieb Mandy im Ort einen Reitstall. Es war kein einfaches Leben, aber sie hatten ihr Auskommen – bis ihr Mann starb. «Ich musste Mitarbeiter einstellen, und von da an hat es sich einfach nicht mehr gelohnt», sagt sie, «also wollte ich den Betrieb verkaufen».

Jetzt bedecken Sonnenkollektoren 30 Hektar ihres Landes. «Das waren meine Lebensretter», erzählt Wilson, die den Solarpark nicht mehr selbst betreibt. Sie verpachtete das Land an ein Energieunternehmen und erwirtschaftet so wesentlich mehr als mit dem Getreideanbau. «Die Landwirtschaft ist ein Auslaufmodell», sagt sie. «Im Grunde ist es nur noch ein Hobby. Wir sind an einem Punkt angelangt, an dem der Anbau von Weizen und Gerste schlicht nicht mehr rentabel ist». Deshalb setzt sie, wie viele Landwirte, jetzt auf die Sonne als Ertragsquelle.

«Solarenergie bietet Bauern und Landbesitzern ein sicheres Einkommen, und das ist in diesen Zeiten Gold wert», sagt Chris Thyer, stellvertretender Direktor für ländliche Gebiete bei den Vermessungsingenieuren von GSC Grays. Er half Wilson, ihre Photovoltaik-Anlage in Betrieb zu nehmen. «Es gibt eine breite Diskussion darüber, wo in der Landwirtschaft heutzutage noch Erträge stecken», sagt er und damit meint er nicht nur das schwer vorhersehbare Wetter, sondern auch den Verlust von EU-Subventionen nach dem Brexit. «Jeder Landwirt macht sich Sorgen, was aus ihm wird», sagt er.

Die Verpachtung von Feldern ist meist die beste Option. «Aus Sicht der Landwirte wird die Landwirtschaft zwar nach wie das Kerngeschäft bleiben», sagt Thyer. «Denn die Photovoltaik ist im Grunde ein Geschäftsmodell, das sich lediglich auf ihrem Grund und Boden Land abspielt. Die Bauern können sich aber künftig auf ihre Viehhaltung und den Gemüseanbau konzentrieren, während die Sonne für den beständigen Unterhalt sorgt.»

Am besten funktioniert es auf dem flachen Land

Als Wilson in die Solarbranche einstieg, gab es noch staatliche Subventionen, so dass selbst fünf Hektar grosse Parzellen eine lohnende Investition darstellten. Nun fallen die Subventionen weg und die Flächen müssen wachsen, um rentabel zu sein. Allein die Installation der Paneele ist sehr teuer. Thyer sicherte sich zum Beispiel Ende vergangenen Jahres die Rechte zur Erschliessung eines 50 Hektar grossen Solarprojekts in Yorkshire, das 15.000 Haushalte mit Strom versorgen kann. Ein Projekt in dieser Grössenordnung «kann Dutzende von Millionen verschlingen», sagt er.

Der Bedarf an Nutzflächen für die Solarenergie macht Ackerland noch begehrenswerter. In den Städten sind die meisten Dächer bereits «belegt», am Stadtrand konkurrieren die Anlagen mit Siedlungsprojekten. «Es funktioniert also nur auf dem flachen Land», sagt Thyer. Und auch da gibt es strenge Auflagen. So darf beispielsweise keine besonders fruchtbare Ackerfläche umgewidmet werden. Baugenehmigungen werden nur für Felder mit geringerem Ertrag erteilt, die bisher als Weideland dienten. Wenn die Sonnenkollektoren installiert sind, können die Felder weiterhin genutzt werden, entweder in dem man sie mit Blumen bepflanzt oder sie zum Weiden von Schafen oder Ziegen verwendet. Thyer: «Damit hält sich der Verlust für die Landwirtschaft in Grenzen.»

Ein Strukturwandel zeichnet sich ab

Dieser Strukturwandel ist nicht nur im Vereinigten Königreich zu beobachten. Untersuchungen haben ergeben, dass Ackerland wahrscheinlich der beste Ort für die Errichtung von Solarparks sein wird. Wenn weniger als ein Prozent der landwirtschaftlichen Nutzfläche der Welt in Photovoltaik-Anlagen umgewandelt würde, könnte damit genügend Strom für den gesamten Weltbedarf produziert werden, so Wissenschaftler der Oregon State University.

Die Umwandlung von Ackerland in Solar-Felder bedeutet nicht, dass das Land nicht mehr landwirtschaftlich genutzt werden kann. In Europa wird derzeit ein hybrides System getestet, bei dem Sonnenkollektoren und Gemüse auf den gleichen Feldern stehen. Die deutsche Fraunhofer Gesellschaft arbeitet seit mehr als drei Jahren mit einem Bauernhof in der Nähe von Konstanz in Süddeutschland an einem Projekt, bei dem die Solarpaneele 12 Meter hoch in der Luft stehen. Der Aufbau ist so hoch, dass darunter noch Traktoren und Erntemaschinen Platz haben und Getreide angebaut werden kann. Sie haben dem Projekt einen einprägsamen Namen verliehen: Agrophotovoltaik (APV).

«Die Überdachung ist nicht vollständig geschlossen, so dass noch etwas Licht durchkommt», berichtet Iris Lewandowski, Bioökonomie-Chefin der Universität Hohenheim, die an dem Projekt mitarbeitet. «Der einzige Unterschied für die Bauern besteht darin, dass sie darauf achten müssen, nicht gegen die Stelzen zu fahren.»

Eine Fläche – doppelte Ernte

Dieses «Doppelte Ernte System» befindet sich derzeit noch in der Erprobungsphase, aber es ist bereits bewiesen, dass Land sowohl für den Anbau von Feldfrüchten als auch für die Energieerzeugung genutzt werden kann. Die Bestimmungen in Europa sind dabei unterschiedlich – man kann Ackerland nicht beliebig umwandeln, egal wie unfruchtbar es ist. Somit ist dies die Möglichkeit, Sonnenkollektoren auf Ackerland zu installieren, ohne es vollständig umwidmen zu müssen. Es gibt aber auch noch andere Möglichkeiten: In den Niederlanden wird am Bau des grössten schwimmenden Solarparks Europas getüftelt. Da die verfügbaren Flächen im Land knapp sind, wird der Solarpark auf eine Art Sandkastensee gebaut. Die Technologie könnte bisher unbenutzten Flächen zu einem Eldorado für Solarparks verhelfen.

Auch das «Doppelte Ernte System» scheint zu funktionieren. Das Fraunhofer-Team beobachtet seit mehreren Jahren die Ernteerträge unterhalb der APV. In den meisten Jahren sanken die Produktionsmengen wegen des Schattens um etwa zehn Prozent, aber in heisseren Jahren wie 2018 profitierten einige der Nutzpflanzen tatsächlich davon, dass sie vor der Sonne geschützt waren. Sowohl Kartoffeln als auch Weizen verzeichneten einen Anstieg von drei Prozent. Die grössten Gewinner waren die Selleriepflanzen, die einen Zuwachs von 12 Prozent verzeichneten. «Der Ertrag wurde nicht beeinträchtigt», sagt Lewandowski. Das bedeutet, dass die gleiche Anzahl von Pflanzen austrieben, «aber es wuchsen mehr Blätter». Während der Anteil der Selleriewurzeln etwa so hoch lag wie üblich, steigerte der Schutz durch die Sonnenkollektoren die Menge der geernteten Sellerieblätter. «Das Mikroklima unter den Sonnenkollektoren veränderte sich, und das wirkte sich auf das Wachstum aus», sagt sie. Das sind gute Nachrichten, besonders für aride Regionen.

Profitabler im Süden

Fraunhofer führte ein Pilotprojekt auf einer Farm im indischen Maharashtra durch, wo sie Baumwolle und Tomaten anbauten. Der Schatten der Paneele schützte die Tomaten und die Baumwolle nicht nur vor der Hitze, sondern verhinderte auch die Verdunstung von Wasser und führte bei beiden Kulturen zu einem um 40 Prozent höheren Ertrag. Die Akademiker der Oregon State University haben die Rentabilität des Einsatzes von Sonnenkollektoren als Teil einer Doppelernte untersucht und ebenfalls Erfolge beobachtet. «Die Forscher haben in agrivoltaischen Experimenten erfolgreich Aloe Vera, Tomaten, Biogasmais, Weidegras und Salat angebaut», schreiben sie.

«In Europa würden davon hauptsächlich südliche Regionen, wie zum Beispiel in Spanien, profitieren», sagt Lewandowski. In gemässigteren Regionen sind Ertragseinbussen von etwa zehn Prozent wahrscheinlicher. Das wäre insofern verkraftbar, dass die von den Paneelen erzeugte Energie ausreichen würde, um den Verlust wirtschaftlich auszugleichen. Aber die Anfangsinvestitionen in die riesige 12 Meter hohe Stahlkonstruktion sind so aufwändig, dass Investoren zögern könnten. «Ich kenne den Break-Even nicht», sagt Lewandowski, «aber, wenn ich jemandem raten würde, sich darauf einzulassen, dann in einer regenarmen Region».