Landwirtschaft & Kulturen
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Was ist Hitzestress in der Landwirtschaft?

Hitzestress bezeichnet die physiologische Belastung von Nutzpflanzen und Nutztieren durch zu hohe Temperaturen, oft verstärkt durch Trockenheit oder hohe Luftfeuchtigkeit. Pflanzen reagieren mit reduzierter Photosynthese und Ertragsverlusten, Tiere mit erhöhter Atemfrequenz, sinkender Futteraufnahme und Leistungseinbußen. Agri-Photovoltaik kann durch gezielte Teilverschattung Hitzestress messbar reduzieren und so zur Klimaanpassung der Landwirtschaft beitragen.

May 24, 2026

Inhaltsverzeichnis

Hitzestress auf den Punkt gebracht

  • Pflanze: Hitze hemmt Photosynthese, schließt Spaltöffnungen und reduziert Ertrag - besonders kritisch in Blüte- und Kornfüllungsphasen
  • Tier: Bei Milchkühen beginnt milder Hitzestress ab einem THI-Wert von 68 (etwa 22 °C bei 70 % Luftfeuchte), Leistungseinbußen ab 24 °C
  • Klimawandel: Hitzewellen werden häufiger und intensiver - das erste Halbjahr 2025 war das trockenste in Deutschland seit Beginn der Wetteraufzeichnungen
  • Agri-PV als Lösung: Teilverschattung senkt Bodentemperatur, reduziert Verdunstung und bietet Weidetieren Schattenplätze

Was ist Hitzestress eigentlich?

Hitzestress entsteht, wenn ein Organismus mehr Wärme aufnimmt oder produziert, als er an die Umgebung abgeben kann. Sowohl Nutzpflanzen als auch Nutztiere verfügen über einen thermischen Optimalbereich - wird dieser überschritten, geraten Stoffwechsel, Wachstum und Leistung aus dem Gleichgewicht.

Mit dem fortschreitenden Klimawandel rückt Hitzestress immer stärker in den Fokus der Landwirtschaft. Längere Trockenperioden, häufigere Hitzewellen und steigende Durchschnittstemperaturen treffen Acker, Grünland und Stall gleichermaßen. Agri-Photovoltaik bietet hier einen technischen Hebel, der über die Stromproduktion hinaus auch zur Klimaanpassung beiträgt.

Hitzestress ist kein Randthema mehr: Pflanzenforschung geht davon aus, dass Hitze in den nächsten Jahrzehnten noch stärker als Trockenheit zu Ertragseinbußen in der europäischen Landwirtschaft führen wird.

Wie reagieren Pflanzen auf Hitzestress?

Physiologische Reaktionen

Bei Temperaturen oberhalb des artspezifischen Optimums verlangsamt sich die Photosynthese, Enzyme werden geschädigt und die Eiweißbildung gerät aus dem Takt. Um Wasserverluste zu begrenzen, schließen Pflanzen ihre Spaltöffnungen - mit der Folge, dass sich das Blatt zusätzlich aufheizt und weniger CO₂ aufgenommen wird. Besonders empfindlich sind Pflanzen in der Blüte- und Kornfüllungsphase: Bereits wenige extreme Tage können zu sterilen Blüten, Notreife oder massiven Ertragsverlusten führen.

Sichtbare Schäden

Typische Symptome von Hitzestress bei Kulturpflanzen sind:

  • Sonnenbrand an Blättern und Früchten - besonders bei Äpfeln, Zwetschgen, Beeren und Wein
  • Welkeerscheinungen und vorzeitiges Vergilben
  • Notreife bei Getreide mit reduziertem Tausendkorngewicht
  • Stressblüten mit verminderter Fruchtansätze
  • Verbrennungen an empfindlichen Blattgemüsen wie Salat oder Spinat

Wechselwirkung mit Trockenstress

Hitze allein ist für viele Pflanzen handhabbar - kritisch wird es, wenn gleichzeitig das Wasser fehlt. Bei guter Wasserversorgung können sich Pflanzen über Verdunstung kühlen. Bei Trockenstress fällt dieser Kühlmechanismus aus: Die Pflanze schließt die Spaltöffnungen, die Blatttemperatur steigt, und Hitzeschäden treten deutlich früher und stärker auf als unter gut wasserversorgten Bedingungen.

Wie reagieren Nutztiere auf Hitzestress?

Bei Rindern, insbesondere hochleistenden Milchkühen, ist Hitzestress eines der bedeutendsten Gesundheits- und Wirtschaftlichkeitsthemen der Sommermonate. Der sogenannte Temperature-Humidity-Index (THI) kombiniert Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit zu einem Belastungsindex:

  • THI bis 67: Wohlfühlbereich, keine messbaren Belastungen
  • THI 68-71: Milder Hitzestress - bei etwa 22 °C und 70 % Luftfeuchte erreicht
  • THI 72-79: Mäßiger Hitzestress ab 24 °C - Atemfrequenz steigt, Futteraufnahme sinkt
  • THI ab 80: Schwerer Hitzestress mit deutlichen Leistungs- und Gesundheitsfolgen

Eine gesunde Milchkuh atmet im Normalbereich 25 bis 40 Mal pro Minute. Steigt die Atemfrequenz auf über 85 Atemzüge pro Minute, ist die Kuh deutlich überlastet. Der zusätzliche Energiebedarf für die Wärmeregulierung kann hitzebedingt um bis zu 25 Prozent steigen, während gleichzeitig die Futteraufnahme sinkt - eine Kombination, die schnell zu Energiemangel, sinkender Milchleistung und Pansenazidose führt.

Auch Schafe, Ziegen, Geflügel und Schweine leiden unter anhaltender Hitze. Bei Geflügel sinken Futteraufnahme und Legeleistung, bei Schweinen ist die Wärmeabgabe wegen fehlender Schweißdrüsen besonders eingeschränkt.

Wie reduziert Agri-PV Hitzestress?

Effekte auf der Ackerfläche

Unter Agri-PV-Anlagen entsteht durch Teilverschattung ein verändertes Mikroklima. Die direkte Einstrahlung wird in den heißesten Mittagsstunden gedämpft, die Bodentemperatur sinkt und die Verdunstung wird gebremst. Daraus ergeben sich konkrete Vorteile für die Kulturen:

  • Geringere Blatttemperaturen und reduzierter Sonnenbrand bei empfindlichen Früchten
  • Höhere Bodenfeuchte und gleichmäßigere Wasserversorgung
  • Schutz vor Hagel und Starkregenereignissen
  • Stabilere Erträge in Hitzejahren - das Fraunhofer-ISE-Projekt APV-RESOLA in Heggelbach zeigte im zweiten Jahr Ertragssteigerungen bei Kartoffeln (+11 %) und Sellerie (+12 %) gegenüber der unverschatteten Kontrollfläche

Effekte auf der Weide

Für die Weidehaltung unter Agri-PV ist der Schattenwurf der Module ein direkter Tierwohlfaktor. Studien aus Australien und Europa belegen, dass Milchkühe unter PV-Modulen eine niedrigere Körpertemperatur und Atemfrequenz aufweisen, ohne dass Futteraufnahme oder Milchleistung negativ beeinflusst werden. Der zusätzliche Schatten ist gerade in Regionen ohne natürliche Gehölzstrukturen ein wichtiger Beitrag zum Hitzeschutz.

Tracker-Systeme als zusätzlicher Hebel

Bei nachgeführten Tracker-Systemen lässt sich der Schattenwurf gezielt steuern. In den heißesten Stunden können die Module so ausgerichtet werden, dass sie maximal Schatten spenden, während sie morgens und abends flacher stehen und mehr Licht durchlassen. Diese dynamische Verschattung verbessert die Kulturverträglichkeit deutlich.

Die Kombination aus stabilen Erträgen in Hitzejahren und reduziertem Tierstress macht Agri-PV zu einem zentralen Baustein der Klimaanpassung in der Landwirtschaft - mit ökologischem und ökonomischem Mehrwert zugleich.

Was bedeutet das für die Praxis?

Hitzestress lässt sich nicht völlig verhindern, aber gezielt abmildern. Eine durchdachte Agri-PV-Planung kombiniert mehrere Wirkebenen:

Standort- und Kulturwahl: Hitzeempfindliche Kulturen wie Beeren, Salate, Sellerie oder Kartoffeln profitieren besonders. Auch Biodiversitätsstreifen zwischen den Modulreihen stabilisieren das Mikroklima.

Anlagenkonfiguration: Reihenabstand, Modulhöhe und Tracker-Logik werden auf die Kultur abgestimmt. Für Weidehaltung sind ausreichende lichte Höhen und sichere Zaunsysteme entscheidend.

Wassermanagement: Da Hitzestress in Kombination mit Trockenstress besonders gefährlich wirkt, profitiert die Fläche zusätzlich von der reduzierten Verdunstung unter den Modulen. Bewässerungsbedarf und Erosionsschutz sollten in der Planung mitgedacht werden.

Häufig gestellte Fragen

Welche Flächen kommen für Agri-PV-Anlagen in Frage?

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.

Was kann auf der Fläche angebaut werden?

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.

Kann eine Agri-PV-Anlage auch auf einer Fläche mit Nutztierhaltung gebaut werden?

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.

Wie breit ist der Bewirtschaftungsstreifen?

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.

Inwieweit wird die Nutzung der Fläche für die Landwirtschaft beeinflusst?

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.

Wie sind die Auswirkungen einer Agri-PV-Anlage auf den landwirtschaftlichen Ertrag?

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.

Wie trägt die Agri-PV Anlage zur ökologischen Aufwertung der Fläche bei ?

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.

Welche Genehmigungen sind erforderlich, um Agri-PV-Anlagen auf landwirtschaftlichen Flächen zu errichten?

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.

Wie wird Natur- und Artenschutz bei einem Agri-PV-Projekt berücksichtigt?

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.

Wird Boden versiegelt oder die Fläche dauerhaft „verbraucht“?

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.

Ab welcher Temperatur leiden Milchkühe unter Hitzestress?

Bereits ab einem Temperature-Humidity-Index (THI) von 68 beginnt milder Hitzestress - das entspricht etwa 22 °C bei 70 % Luftfeuchtigkeit. Ab 24 °C und einem THI von 72 ist mit Leistungseinbußen zu rechnen. Hochleistende Kühe reagieren besonders empfindlich, da ihr Stoffwechsel selbst große Mengen Wärme produziert.

Schützt Agri-PV alle Kulturen vor Hitzestress?

Nicht alle Kulturen profitieren gleich stark. Hitzeempfindliche und schattentolerante Pflanzen wie Salat, Spinat, Kartoffeln, Beeren oder Sellerie ziehen klare Vorteile aus der Teilverschattung. Stark lichtbedürftige Kulturen wie Mais oder Sonnenblumen können unter zu starker Verschattung dagegen Ertragseinbußen erleiden. Die richtige Kulturwahl ist daher entscheidend.

Wie viel kühler ist es unter einer Agri-PV-Anlage?

Konkrete Werte hängen von Anlagentyp, Modulabstand und Wetterlage ab. Messungen aus Pilotprojekten zeigen, dass die Bodentemperatur unter den Modulen im Sommer mehrere Grad niedriger liegen kann als auf unverschatteten Vergleichsflächen. Die Verdunstung sinkt, die Bodenfeuchte bleibt länger erhalten - ein für die Klimaanpassung relevanter Effekt.

Können Pflanzen unter den Modulen genug Licht für die Photosynthese aufnehmen?

Ja. Viele Kulturen erreichen ihren Lichtkompensationspunkt - den Schwellenwert für ungestörte Photosynthese - bereits deutlich unterhalb der vollen Sonneneinstrahlung. Eine moderate, gleichmäßige Teilverschattung wirkt sich daher selten ertragsmindernd, oft sogar stabilisierend aus. Wichtig sind eine gute Lichtverteilung und an die Kultur angepasste Modulabstände.

Wirkt Agri-PV auch gegen andere Wetterextreme?

Ja. Die Module bieten zusätzlich Schutz vor Hagel, Starkregen und starkem Wind. Die reduzierte Windgeschwindigkeit unter den Anlagen mindert zudem Staubverwehungen und Bodenerosion. In Kombination mit dem Hitzeschutz wirkt Agri-PV damit als multifunktionaler Klimaanpassungsbaustein - gerade für Betriebe in zunehmend trockenen Regionen Deutschlands.

Warum produzieren Agri-PV Anlagen mehr Strom als Freiflächen Solaranlagen ?

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.

Warum erreichen Agri-PV Anlagen einen höheren Wert in der Direktvermarktung als Freiflächen Solaranlagen?

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.

Warum bekommen Agri-PV Anlagen eine höhere EEG-Vergütung als Freiflächen Solaranlagen?

Unter dem Erneuerbaren Energien Gesetz (EEG) bekommen Agri-PV Anlagen wegen ihrem netzdienlichem und sozialverträglichem Konzept eine höhere Vergütung als konventionelle Freiflächen-PV Anlagen.

Wie lange kann man mit Erträgen rechnen?

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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