.svg)
APV-RESOLA: Das Pionierprojekt der Agri-PV
APV-RESOLA war das deutsche Pionier-Forschungsprojekt zur Agri-Photovoltaik. Von 2015 bis 2020 untersuchte ein Konsortium unter Federführung des Fraunhofer ISE auf der Hofgemeinschaft Heggelbach am Bodensee, wie Stromerzeugung und Landwirtschaft auf derselben Fläche kombinierbar sind. Die Ergebnisse – darunter eine Landnutzungsrate von bis zu 186 Prozent – bilden bis heute die wissenschaftliche Grundlage der deutschen Agri-PV-Branche.
Inhaltsverzeichnis
APV-RESOLA auf den Punkt gebracht
- Erste deutsche Agri-PV-Forschungsanlage: 2016 errichtet auf der Demeter-Hofgemeinschaft Heggelbach am Bodensee
- Anlagendaten: 194 Kilowatt Peak installierte Leistung über 0,3 Hektar Ackerfläche, 5 Meter lichte Höhe
- Federführung: Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE), gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
- Wegweisendes Ergebnis: Landnutzungsrate von 160 Prozent im ersten Projektjahr, 186 Prozent im Hitzesommer 2018
- Praxisrelevanz: Lieferte die wissenschaftliche Datenbasis für die DIN SPEC 91434 und den deutschen Agri-PV-Leitfaden
Was ist APV-RESOLA?
Das Verbundprojekt APV-RESOLA – kurz für „Agrophotovoltaik – Ressourceneffiziente Landnutzung\" – war das erste umfassende deutsche Forschungsvorhaben zur Agri-Photovoltaik. Von 2015 bis 2020 untersuchte das Konsortium unter Federführung des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (ISE), ob und wie sich Stromerzeugung und Landwirtschaft auf derselben Fläche wirtschaftlich, agronomisch und gesellschaftlich sinnvoll kombinieren lassen.
Im Zentrum stand eine 0,3 Hektar große Pilotanlage auf den Flächen der Demeter-Hofgemeinschaft Heggelbach bei Überlingen am Bodensee. Die Module wurden in fünf Metern Höhe installiert – damit konnten die Landwirte die Fläche mit konventionellen Maschinen weiterbewirtschaften. APV-RESOLA wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Förderinitiative FONA – Forschung für nachhaltige Entwicklung – finanziert.
APV-RESOLA war der wissenschaftliche Wendepunkt: Das Projekt verwandelte die Doppelnutzung von Acker- und Solarflächen vom theoretischen Konzept in eine messbar funktionierende Technologie – mit Daten, die heute jeder Agri-PV-Investor kennt.
Wer war an APV-RESOLA beteiligt?
Das Projekt war bewusst interdisziplinär angelegt. Sieben Partner aus Forschung, Industrie und Zivilgesellschaft brachten ihre jeweilige Expertise ein:
- Fraunhofer ISE (Freiburg): Projektleitung, technische Konzeption und Auswertung der Stromerträge
- Universität Hohenheim: Agrarwissenschaftliche Begleitforschung, Pflanzenphysiologie und Ertragsmessung
- Karlsruher Institut für Technologie (KIT): Technikfolgenabschätzung und gesellschaftliche Akzeptanzforschung über das ITAS
- BayWa r.e. Solar Projects GmbH: Industriepartner für Anlagenbau und Skalierungsfragen
- Elektrizitätswerke Schönau (EWS): Stromvermarktung und genossenschaftliche Einbindung
- Hofgemeinschaft Heggelbach: Landwirtschaftliche Praxisfläche und Demeter-zertifizierter Anbau
- Regionalverband Bodensee-Oberschwaben: Regionalplanerische Einordnung und Bürgerbeteiligung
Diese Konstellation gilt bis heute als Blaupause für erfolgreiche Agri-PV-Forschungsvorhaben: Wissenschaft, Industrie und praktizierende Landwirtschaft arbeiteten auf einer realen Versuchsfläche zusammen.
Welche Ergebnisse hat APV-RESOLA geliefert?
Sprung in der Flächeneffizienz
Die zentrale Messgröße war die Landnutzungsrate (Land Equivalent Ratio). Sie beschreibt, wie viel Fläche eine getrennte Erzeugung von Strom und landwirtschaftlichem Ertrag benötigen würde, um dasselbe Gesamtergebnis zu liefern.
- 2017: Landnutzungsrate von 160 Prozent – das entspricht einer Effizienzsteigerung um 60 Prozent gegenüber getrennter Nutzung
- 2018 (Hitzesommer): Steigerung auf 186 Prozent – die Teilverschattung entlastete die Pflanzen, während die hohe Einstrahlung die PV-Erträge steigerte
Erträge der Feldfrüchte
Im ersten Projektjahr verzeichneten die Forschenden bei einigen Kulturen leichte Ertragsrückgänge – eine erwartbare Anpassungsphase. Im zweiten Jahr drehte sich das Bild und viele Kulturen profitierten von den veränderten Lichtverhältnissen:
- Winterweizen: +3 Prozent gegenüber der unverschatteten Kontrollfläche
- Kartoffeln: +11 Prozent Mehrertrag
- Sellerie: +12 Prozent – die größte gemessene Steigerung
Diese Zahlen widerlegten zwei verbreitete Vorbehalte: dass Agri-PV den Ertrag zwangsläufig reduziert und dass die Kombination von Strom und Kulturanbau agronomisch unausgereift sei.
Klimaresilienz
Besonders aussagekräftig waren die Daten aus dem extrem trockenen Sommer 2018. Während konventionelle Felder unter Hitze und Trockenheit litten, reduzierte die Teilverschattung in Heggelbach die Verdunstung, hielt die Bodenfeuchte länger im Boden und schützte die Kulturen vor Hitzestress. APV-RESOLA lieferte damit den ersten belastbaren Praxisnachweis, dass Agri-PV ein Werkzeug zur Klimaanpassung in der Landwirtschaft sein kann.
Im Hitzesommer 2018 lag die Landnutzungseffizienz bei 186 Prozent. Die Teilverschattung unter den Solarmodulen steigerte die landwirtschaftlichen Ernteerträge, die hohe Sonneneinstrahlung die Solarstromproduktion. – Fraunhofer ISE
Welche Bedeutung hat APV-RESOLA für die Branche?
APV-RESOLA war weit mehr als ein einzelnes Feldexperiment. Das Projekt schuf das wissenschaftliche und politische Fundament, auf dem die heutige deutsche Agri-PV-Landschaft aufbaut. Drei Ergebnisse wirken bis heute nach:
1. Wissenschaftliche Standardisierung
Die Methodik und die Messverfahren aus APV-RESOLA flossen direkt in die DIN SPEC 91434 ein, die seit 2021 die normative Grundlage für Agri-PV-Anlagen in Deutschland bildet. Definitionen wie Mindestertrag der landwirtschaftlichen Nutzung (66 Prozent des Referenzwerts) und maximale Flächeninanspruchnahme leiten sich aus den Heggelbacher Erfahrungen ab.
2. Politische Anerkennung
Die robusten Daten aus dem Projekt halfen, Agri-PV im EEG zu verankern. Erst die nachweisbare Steigerung der Flächeneffizienz machte es politisch vermittelbar, Agri-PV-Anlagen einen eigenen Förderpfad in den Innovationsausschreibungen einzuräumen.
3. Investorenvertrauen
Vor APV-RESOLA war Agri-PV für institutionelle Investoren ein theoretisches Konzept. Nach Projektabschluss lagen mehrjährige Ertragsdaten, Wirtschaftlichkeitsrechnungen und ein abgeschlossener Leitfaden des Fraunhofer ISE vor. Damit konnten Banken, Versicherer und Energieversorger erstmals fundierte Risikoeinschätzungen vornehmen – ein zentraler Schritt vom Pilotprojekt zur skalierbaren Branche.
Was ist aus Heggelbach geworden?
Die Versuchsanlage in Heggelbach wird auch nach offiziellem Projektende 2020 weiter betrieben und wissenschaftlich begleitet. Sie gilt als die am längsten ununterbrochen erforschte Agri-PV-Anlage Deutschlands und liefert weiterhin Daten zu Langzeiteffekten – etwa zur Bodenentwicklung, zur Artenvielfalt unter den Modulen und zur technischen Standfestigkeit der hochaufgeständerten Konstruktion. Folgeprojekte des Fraunhofer ISE bauen direkt auf den Heggelbacher Erkenntnissen auf und übertragen sie in größere Maßstäbe sowie in andere klimatische Kontexte, etwa in Mittelmeer- und Trockenregionen.
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.
APV-RESOLA lief von 2015 bis 2020 und wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Förderinitiative FONA – Forschung für nachhaltige Entwicklung – finanziert. Geleitet wurde das Verbundprojekt vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) in Freiburg.
Die Pilotanlage befindet sich auf den Flächen der Demeter-Hofgemeinschaft Heggelbach in der Gemeinde Herdwangen-Schönach, etwa neun Kilometer nordwestlich von Überlingen am Bodensee. Sie umfasst 0,3 Hektar Ackerfläche mit Solarmodulen in fünf Metern Höhe und einer installierten Leistung von 194 Kilowatt Peak.
Im Rahmen des Projekts wurden mehrere Kulturen getestet, darunter Winterweizen, Kartoffeln, Sellerie und Kleegras. Diese Auswahl erlaubte einen direkten Vergleich zwischen lichtbedürftigen Hauptkulturen und schattentoleranteren Gemüsearten – mit teils deutlichen Mehrerträgen unter der Anlage.
Ja. Auch nach dem offiziellen Projektabschluss im Jahr 2020 wird die Versuchsanlage weiter betrieben und wissenschaftlich begleitet. Sie liefert weiterhin Daten zu Langzeiteffekten auf Boden, Biodiversität und Anlagentechnik und gilt als die am längsten kontinuierlich erforschte Agri-PV-Anlage Deutschlands.
Die wichtigsten Ergebnisse sind im Abschlussbericht des Fraunhofer ISE sowie im daraus entstandenen Leitfaden „Agri-Photovoltaik – Chance für Landwirtschaft und Energiewende" (2020) öffentlich verfügbar. Zusätzlich erschien 2019 ein peer-reviewter Übersichtsartikel der Universität Hohenheim in der Fachzeitschrift Agronomy for Sustainable Development.
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.
Jetzt kostenlos Fläche prüfen lassen
Reichen Sie jetzt Ihre Fläche in unserem Flächenauswahl-Tool ein – wir prüfen kostenlos und unverbindlich die Eignung für Agri-PV inkl. Machbarkeit, Wirtschaftlichkeit und Netzanschluss.