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Erosionsschutz durch Agri-PV: Wie wirkt sich Agri-PV aus?
Erosionsschutz im Kontext der Agri-Photovoltaik bezeichnet alle baulichen, planerischen und bewirtschaftungstechnischen Maßnahmen, die den Verlust von fruchtbarem Oberboden durch Wind und Wasser auf der landwirtschaftlich genutzten Fläche unter und zwischen den Modulen verhindern. Agri-PV wirkt dabei doppelt: Die Module reduzieren Niederschlagsintensität, Verdunstung und Windangriff, während Biodiversitätsstreifen und dauerhafte Begrünungen den Boden zusätzlich stabilisieren. Die DIN SPEC 91434 schreibt ausdrücklich vor, dass Bodenerosion durch die Anlagenkonstruktion minimiert werden muss.
Inhaltsverzeichnis
Erosionsschutz unter Agri-PV auf den Punkt gebracht
- Doppelter Schutzeffekt: Module dämpfen Regen- und Windenergie, dauerhafte Begrünung stabilisiert den Boden
- Normvorgabe: Die DIN SPEC 91434 verlangt die Minimierung von Erosion und Verschlämmung durch Abtropfkanten
- Messbarer Effekt: Untersuchungen im APV-RESOLA-Projekt belegen eine reduzierte Bodenerosion und höhere Wasserspeicherfähigkeit unter Agri-PV-Anlagen
- Strukturmaßnahmen: Biodiversitätsstreifen, Untersaaten und Mulchwirtschaft verstärken den Schutz
- Klimarelevanz: In Deutschland gehen jährlich 1,4 bis 3,2 Tonnen Boden pro Hektar verloren – Agri-PV kann gegensteuern
Warum ist Erosionsschutz auf Ackerflächen so wichtig?
Bodenerosion ist eine schleichende Gefahr für die Bodenfruchtbarkeit. In Deutschland gehen nach Angaben des Bundesinformationszentrums Landwirtschaft jährlich im Schnitt 1,4 bis 3,2 Tonnen Boden pro Hektar verloren – auf besonders gefährdeten Flächen sogar bis zu 50 Tonnen pro Hektar und Jahr. Das entspricht einem Verlust von bis zu fünf Millimetern fruchtbarer Ackerkrume pro Jahr.
Etwa ein Drittel der rund 11,8 Millionen Hektar Ackerfläche in Deutschland gilt als erosionsgefährdet. Besonders betroffen sind unbedeckte, geneigte oder sandige Flächen. Da die natürliche Bodenneubildung nur 0,1 bis 1,4 Tonnen pro Hektar und Jahr beträgt, ist der Verlust langfristig nicht kompensierbar. Mit dem Feinboden gehen zudem Humus, Nährstoffe und Bodenleben verloren – die Grundlage jeder landwirtschaftlichen Produktion.
Erosion zerstört in wenigen Jahrzehnten, was die Natur über Jahrhunderte aufgebaut hat. Jeder Millimeter Oberboden entspricht je nach Bodenart 10 bis 20 Tonnen pro Hektar – ein Vielfaches dessen, was sich pro Jahr neu bildet.
Wie wirkt Agri-PV als Erosionsschutz?
Die Agri-Photovoltaik wirkt auf gleich mehreren Ebenen erosionsmindernd. Entscheidend sind die physikalische Schutzwirkung der Module, das veränderte Mikroklima und die strukturelle Auflockerung der Fläche durch Begrünungselemente zwischen den Modulreihen.
Schutz vor Wassererosion
Starkregenereignisse sind der Haupttreiber von Wassererosion auf Ackerland. Bereits Niederschläge von 10 mm/m² können auf unbedeckten Flächen Bodenabtrag auslösen. Die Solarmodule wirken hier wie ein gestaffelter Regenschirm: Die Aufprallenergie der Regentropfen wird gebremst, das Wasser tropft kontrolliert ab und kann von der Bodendecke aufgenommen werden. Studien im Rahmen des Forschungsprojekts APV-RESOLA des Fraunhofer ISE haben eine messbare Abnahme der Bodenerosion unter Agri-PV-Anlagen nachgewiesen.
Schutz vor Winderosion
Vor allem vertikale Agri-PV-Systeme wirken auf offenen Ackerflächen als Windbarriere. Die senkrecht stehenden Module reduzieren die Windgeschwindigkeit über dem Boden und damit den Abtrag von Feinpartikeln. Dieser Effekt ist insbesondere auf sandigen Böden Norddeutschlands relevant, wo Winderosion klassischerweise durch Hecken oder Knicks eingedämmt wird. Die Modulreihen übernehmen hier eine ergänzende Funktion.
Reduzierte Verschlämmung und Abtropfkanten
Eine spezifische Herausforderung bei PV-Anlagen sind Abtropfkanten: Konzentriert sich das Regenwasser an den Modulrändern, entstehen lokal hohe Bodenbelastungen. Die DIN SPEC 91434 verlangt deshalb ausdrücklich, dass Erosion und Verschlämmung durch konstruktive Maßnahmen minimiert werden. In der Praxis kommen Regenwasserverteiler, Auffangrinnen oder versetzte Modulanordnungen zum Einsatz, die das Wasser flächig auf die bewachsene Fläche verteilen.
Welche Maßnahmen verstärken den Erosionsschutz?
Der reine Verschattungseffekt der Module reicht nicht aus – entscheidend ist die kombinierte Planung von Technik und Bewirtschaftung. Folgende Maßnahmen sind in der Praxis etabliert:
- Biodiversitätsstreifen entlang der Modulreihen: Mehrjährige Blühmischungen mit tief wurzelnden Stauden stabilisieren den Boden und schaffen Lebensraum für Insekten und Bodenfauna
- Untersaaten unter den Modulen: Klee- oder Grasmischungen halten den Boden ganzjährig bedeckt und verhindern offene Flächen
- Mulchwirtschaft: Pflanzenrückstände bleiben auf der Fläche und schützen vor Aufprallenergie
- Standortangepasste Saatmischungen: Auswahl regionaler Arten mit hoher Bodenstabilität
- Geringe Bodenbearbeitung: Reduzierte oder pfluglose Verfahren erhalten die Bodenstruktur
- Drainage-Management: Vorhandene Entwässerungssysteme werden mittels Bodenradar dokumentiert und in die Planung integriert
Wiesen und Dauergrünland gelten als der wirksamste natürliche Erosionsschutz. Agri-PV-Anlagen, die mit dauerhafter Begrünung oder Weidehaltung kombiniert werden, bieten dauerhaft geschützte Bodenoberflächen – ein Vorteil gegenüber jährlich umgepflügten Ackerflächen.
Welche Rolle spielt die DIN SPEC 91434?
Die DIN SPEC 91434 regelt im Abschnitt 5.2.7 ausdrücklich den Umgang mit Bodenerosion und Verschlämmung. Konkret heißt es dort: „Bei allen Agri-PV-Anlagen muss das Auftreten von Erosion und Verschlämmung auf Grund von Wasserabtropfkanten durch die Konstruktion der Anlage minimiert werden.“
Damit ist Erosionsschutz kein freiwilliges Bonus-Kriterium, sondern integraler Bestandteil jedes normkonformen Agri-PV-Projekts. Die Norm fordert zudem, dass beim Auf- und Rückbau der Anlage keine Bodenverdichtung entsteht – etwa durch den Einsatz mobiler Fahrstraßen, geeigneter Reifen oder einer Bauphase bei trockenem Boden.
Praxisbeispiel: Agri-PV auf erosionsgefährdeten Hängen
Besonders deutlich werden die Vorteile auf hängigen oder sandigen Standorten. Hier bietet die Kombination aus Modulüberdachung und permanenter Begrünung einen Schutz, den klassische Ackerflächen mit jährlichem Pflugeinsatz nicht erreichen. In Pilotanlagen wurden folgende Effekte dokumentiert:
- Reduzierte Abflussspitzen bei Starkregen durch verzögertes Abtropfen
- Höhere Wasserspeicherfähigkeit des Bodens durch dauerhafte Bedeckung
- Verstärkte Humusbildung durch erhaltene Durchwurzelung mehrjähriger Pflanzen
- Verbesserte Aggregatstabilität der Krume durch reduzierte mechanische Belastung
Diese Effekte machen Agri-PV besonders interessant für Regionen mit klimawandelbedingt zunehmenden Starkregen- und Trockenphasen. Während konventionelle Ackerflächen unter wechselnden Extremen leiden, wirkt die Anlage als Puffer für das Mikroklima und stabilisiert die Bodenfruchtbarkeit langfristig.
Häufig gestellte Fragen
Grundsätzlich eignen sich die meisten Flächen, auf denen Landwirtschaft betrieben wird. Problematisch sind Flächen in bestimmten Naturschutzgebieten, wie bspw. Vogelschutzgebiet oder Flora-Fauna-Habitat. Ein wirtschaftlicher Betrieb der Agri-PV Anlage ist je nach Standort, Flächenstruktur und Netzinfrastruktur oft aber erst ab einer bestimmten Flächengröße möglich: Jede landwirtschaftliche Fläche bis 2,5ha in Hofnähe sowie Grünland ab 5 ha und Acker ab 10ha.
Generell kann die Fläche bei Agri-PV sowohl als Dauergrünland als auch für Ackerbau oder den Anbau von Dauerkulturen genutzt werden. Bei bodennahen nachgeführten Agri-PV-Systemen ist der Anbau von hochwachsenden Pflanzen ab einer Wuchshöhe von 1,50m (z.B. Mais, Sonnenblumen) problematisch, da diese die Module verschatten und somit den Stromertrag reduzieren können.
Grundsätzlich kann Agri-PV auch mit Nutztierhaltung kombiniert werden. Hier bieten sich insbesondere hoch aufgeständerte Solaranlagen sowie nachgeführten Tracker Systemen Module an. Die Anlage und die Nutztierhaltung muss in einem landwirtschaftlichen Gesamtkonzept umgesetzt werden, aus dem ersichtlich ist, dass die Nutztiere von der Anlage profitieren.
Die Breite des Bewirtschaftungsstreifens bei Agri-PV-Anlagen liegt typischerweise zwischen 9 und 12 Metern, abhängig von der Bewirtschaftungsform. Unter den Modulen wird ein 1–2 Meter breiter Biodiversitätsstreifen angelegt, der zur ökologischen Aufwertung dient und als Pufferzone rechts und links zur Modulaufständerung fungiert. Mindestens 9 Meter Arbeitsbreite sind notwendig, um Verschattungen zwischen den Modulreihen zu vermeiden und sicherzustellen, dass gemäß DIN SPEC 91434 auf Ackerflächen mindestens 85 % und auf Grünland mehr als 90 % der Fläche bewirtschaftet werden können. Der Reihenabstand wird so gewählt, dass er sowohl die statischen Anforderungen (z.B.: Windlasten) als auch eine ausreichende Energieerzeugung und eine effiziente landwirtschaftliche Nutzung ermöglicht.
Selbstverständlich bringt der Aufbau einer Agri-PV-Anlage gewisse Einschränkungen für die Bearbeitung des Feldes mit sich. Diese sind jedoch aufgrund der individuell auf Ihre Bedürfnisse abgestimmten Reihenabstände (i.d.R. 11-14 m; auch größer möglich), die an die Größe der Maschinen angepasst werden können, überschaubar. Zudem bleibt das Vorgewende erhalten mit einer Breite, die individuell mit Ihnen abgestimmt wird.
Nach derzeitigen Erkenntnissen (v.a. Studien des Frauenhofer ISE und Technologieförderzentrum Bayern) gibt es – je nach Reihenabstand, Feldfrucht und konkreten Wetterbedingungen – z.T. leicht positiven, z.T. leicht negative Auswirkungen auf Menge und Qualität des Ertrags. Hervorzuheben ist jedoch, dass die Vorgaben, die für die gesetzliche Förderung nach dem EEG erfüllt sein müssen (Erzielen von 66 % des landwirtschaftlichen Referenzertrags, s. DIN SPEC 91434), in allen Versuchen unproblematisch erreicht wurden.
Agri-PV-Anlagen tragen wesentlich zur ökologischen Aufwertung landwirtschaftlicher Flächen bei. Sie bieten Schutz vor Winderosion, indem die Solarmodule als Barriere wirken und den Boden stabilisieren. Zudem schützen sie vor Extremwetterphänomenen wie Hagel und Starkregen, wodurch Schäden an Erntepflanzen minimiert werden. Die teilweise Beschattung der Pflanzen verhindert Austrocknung, erhöht die Bodenfeuchtigkeit und kann in heißen Sommern zu gesteigerten Erträgen führen. Darüber hinaus erhalten Agri-PV-Anlagen der Fläche eine „Pause“ von intensiver Landwirtschaft, was die Bodengesundheit fördert und die Biodiversität unterstützt.
Grundsätzlich lässt sich das sehr klar unterscheiden – je nachdem, ob es sich um eine kleinere privilegierte Agri-PV-Anlage bis ca. 2,5 ha oder um eine großskalige Agri-PV-Anlage handelt:
Kleinere Anlagen bis ca. 2,5 ha (privilegiert nach § 35 Abs. 9 Nr. 1 BauGB):
Diese Anlagen sind planungsrechtlich privilegiert und benötigen daher kein Bauleitplanverfahren gemeinsam mit der Gemeinde. In der Regel reicht ein Bauantrag beim zuständigen Landratsamt.
Wenn die Kriterien Hofnähe, direkt-räumlich funktionaler Zusammenhang zur Hofstelle sowie eine Anlage pro Hofstelle erfüllt sind, ist eine Genehmigung innerhalb von ca. 4 Monaten grundsätzlich möglich.
Große Agri-PV-Anlagen:
Bei größeren Projekten ist der Prozess in der Regel umfangreicher und umfasst häufig ein Bauleitplanverfahren (Flächennutzungsplan/Bebauungsplan) inklusive der dazugehörigen Gutachten und Beteiligungen (z. B. Umweltprüfung, Artenschutz, Fachbehörden, Öffentlichkeit).
Wir übernehmen die Koordination der gesamten Schritte, binden Behörden und Fachgutachter ein und sorgen für eine saubere, prüffähige Dokumentation. Die Dauer variiert entsprechend – von mehreren Monaten (bei kleineren Anlagen, je nach Rahmenbedingungen) bis länger bei großskaligen Projekten. Parallel läuft meist die Klärung der Netzanbindung, die den Zeitplan wesentlich beeinflussen kann.
Artenschutz und Biodiversität sind fester Bestandteil unserer Projektentwicklung. Wir prüfen frühzeitig, welche Schutzgüter betroffen sein können (z. B. Brutvögel, Feldhamster, Fledermäuse oder Biotope) und stimmen die Vorgehensweise mit den zuständigen Behörden und Gutachtern ab. Wenn nötig, werden Kartierungen über geeignete Zeiträume durchgeführt und konkrete Maßnahmen eingeplant – etwa Schutz- und Rückzugsräume, angepasste Pflegekonzepte oder Bauzeitenregelungen. Ziel ist eine Lösung, die Landwirtschaft und Natur gleichermaßen berücksichtigt.
Nein — Agri-PV ist darauf ausgelegt, die landwirtschaftliche Nutzung zu erhalten und die Fläche jederzeit in den Ursprungszustand zurückzuversetzen. In der Regel werden keine Fundamente gegossen: Die Unterkonstruktion wird gerammt, sodass keine dauerhafte Bodenversiegelung entsteht, sondern nur temporäre und sehr punktuelle Eingriffe (typischerweise < 1 % der Fläche).Die Fläche bleibt weiterhin bewirtschaftbar, und durch angepasste Pflege- und Nutzungskonzepte können je nach Standort sogar positive Effekte entstehen – etwa Bodenschutz, Mikroklima-Vorteile und mehr Biodiversität. Außerdem ist die Anlage grundsätzlich vollständig rückbaubar; das ist vertraglich geregelt.
Nein, Agri-PV ergänzt diese Maßnahmen, ersetzt sie aber nicht vollständig. Hecken, Zwischenfrüchte und reduzierte Bodenbearbeitung bleiben sinnvoll und werden idealerweise mit der Anlagenplanung kombiniert. Die Module wirken zusätzlich – besonders gegen Starkregenereignisse und auf vertikalen Systemen auch gegen Wind.
Bei fachgerechter Planung nicht. Rammprofile verursachen keine Flächenversiegelung, sondern nur punktuelle Belastungen. Wichtig ist eine sorgfältige Bodenvoruntersuchung, idealerweise mit Testpfahl und geotechnischem Gutachten. Auf weichen Böden oder bei verbauten Drainagerohren werden alternativ Schraubfundamente eingesetzt.
Die DIN SPEC 91434 schreibt entsprechende Konstruktionsmaßnahmen vor. In der Praxis kommen Regenwasserverteiler, Auffangrinnen oder versetzte Modulanordnungen zum Einsatz. Diese verteilen das abfließende Wasser flächig auf die bewachsene Fläche und verhindern lokale Auswaschungen.
Ja, gerade auf hängigen, sandigen oder trockenheitsgefährdeten Standorten zeigen sich die Vorteile deutlich. Die Kombination aus Verschattung, Windschutz und dauerhafter Begrünung wirkt als Puffer gegen klimawandelbedingte Extremereignisse wie Starkregen oder Dürreperioden.
Empfohlen werden standortangepasste, regional bewährte Mischungen mit hohem Anteil tief wurzelnder Arten. Mehrjährige Blühmischungen, Klee-Gras-Bestände oder kräuterreiche Wiesenmischungen sind gängig. Die genaue Auswahl hängt von Boden, Klima und Bewirtschaftungsform ab und wird in der Regel mit landwirtschaftlichen Beratungsstellen abgestimmt.
Durch die der Sonne folgenden Tracker produzieren Agri-PV Anlagen deutlich mehr Strom ("Volllaststunden") als konventionelle Freiflächen-PV Anlagen. Je nach Standort können problemlos 1.400 kWh/kW im Jahr erzeugt werden.
Durch die der Sonne folgenden Tracker produzieren Agri-PV Anlagen vermehrt Strom in den Morgen- und Abendstunden. In diesen Zeiten ist der Strombedarf bereits hoch, da die Industrie schon/noch Strom benötigt, während das Stromangebot durch die vor allem nach Süden ausgerichteten Freiflächen- und Dachanlagen noch gering ist. Agri-PV Anlagen können dann stark von den hohen Strompreisen profitieren.
Unter dem Erneuerbaren Energien Gesetz (EEG) bekommen Agri-PV Anlagen wegen ihrem netzdienlichem und sozialverträglichem Konzept eine höhere Vergütung als konventionelle Freiflächen-PV Anlagen.
Die Pachtverträge für unsere Anlagen laufen mind. 30 Jahre, wobei hier die letzten 10 Jahre durch die in der Regel dann zurückgeführte Finanzierung am ertragreichsten sind. Nach Ablauf der 30 Jahre müssen mit den Flächeneigentümern neue Pachtverträge abgeschlossen werden, damit die Anlage weiter Strom produzieren kann.
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