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Was ist Photovoltaik (PV)? Definition & Grundlagen

Photovoltaik (PV) bezeichnet die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie mithilfe von Solarzellen. Sie ist neben der Windkraft die wichtigste Quelle erneuerbarer Energien in Deutschland. Ende 2025 waren rund 117 Gigawatt PV-Leistung installiert; mit etwa 17 Prozent Anteil an der Stromerzeugung lag Photovoltaik erstmals vor Erdgas und Braunkohle. Agri-Photovoltaik erweitert das Konzept, indem PV-Module und landwirtschaftliche Nutzung auf derselben Fläche kombiniert werden.

April 30, 2026

Inhaltsverzeichnis

Photovoltaik auf den Punkt gebracht

  • Funktionsprinzip: Direkte Umwandlung von Sonnenlicht in elektrischen Strom über Solarzellen (photoelektrischer Effekt)
  • Installierte Leistung in Deutschland: Rund 117 Gigawatt (Ende 2025) – verteilt auf etwa 5,7 Millionen Anlagen
  • Anteil am Strommix 2025: Rund 17 Prozent – damit erstmals vor Erdgas und Braunkohle
  • Hauptanwendungsformen: Aufdach-PV, Freiflächen-PV und Agri-Photovoltaik
  • Rolle für die Energiewende: Tragende Säule zur Erreichung der Klimaneutralität bis 2045

Wie funktioniert Photovoltaik?

Photovoltaik nutzt den photoelektrischen Effekt: Trifft Sonnenlicht auf eine Solarzelle aus Halbleitermaterial – meist Silizium – werden Elektronen aus ihrer Bindung gelöst und es entsteht Gleichstrom. Mehrere Solarzellen werden zu einem Solarmodul zusammengeschaltet, mehrere Module ergeben einen Solargenerator.

Damit der erzeugte Gleichstrom im öffentlichen Stromnetz oder in Haushaltsgeräten genutzt werden kann, wird er über einen Wechselrichter in netzkonformen Wechselstrom umgewandelt. Optional speichern Batteriespeicher überschüssige Energie für die spätere Nutzung – etwa in den Abendstunden oder bei geringer Sonneneinstrahlung.

Die Effizienz moderner Module liegt bei 20 bis 23 Prozent. Das bedeutet: Etwa ein Fünftel der eingestrahlten Sonnenenergie wird in nutzbaren Solarstrom umgewandelt. Der Rest geht als Wärme verloren oder wird reflektiert.

Welche Anlagentypen gibt es?

Aufdach-PV

Die häufigste Form. Module werden auf Dächern von Wohnhäusern, Gewerbebauten oder landwirtschaftlichen Gebäuden installiert. In Deutschland sind rund 4,5 Millionen Dachanlagen mit etwa 76 Gigawatt Gesamtleistung in Betrieb. Vorteil: keine zusätzliche Flächeninanspruchnahme.

Süd-ausgerichtete Freiflächen-PV

Module werden ebenerdig auf offenen Flächen aufgeständert – häufig auf Konversionsflächen, entlang von Verkehrswegen oder auf landwirtschaftlich extensiv genutzten Standorten. Solche Anlagen werden auch als Süd-ausgerichtete Freiflächen-Photovoltaik oder Solarpark bezeichnet. Sie liefern in Deutschland mit rund 21.700 Anlagen bereits etwa 40 Gigawatt installierter Leistung.

Agri-Photovoltaik

Eine Sonderform der Freiflächen-PV: Bei Agri-PV wird die landwirtschaftliche Fläche unter und zwischen den Modulen weiterhin bewirtschaftet. Die Module sind höher und mit größeren Reihenabständen aufgeständert. Anforderungen an echte Agri-PV-Systeme regelt die DIN SPEC 91434: maximal 15 Prozent Flächenverlust und mindestens 66 Prozent landwirtschaftlicher Referenzertrag.

Steckersolargeräte (Balkonkraftwerke)

Kleine Anlagen mit ein bis zwei Modulen, die direkt an die Haushaltssteckdose angeschlossen werden. Ende 2025 waren in Deutschland rund 1,2 Millionen Balkonmodule registriert. Ihr Leistungsbeitrag ist mit etwa 1,2 Gigawatt überschaubar, ihre gesellschaftliche Bedeutung als Einstieg in die Eigenstromerzeugung jedoch hoch.

2025 markierte einen Wendepunkt: Mit rund 91 Terawattstunden Stromerzeugung deckte Photovoltaik knapp 18 Prozent des Bruttostromverbrauchs in Deutschland und überholte erstmals Braunkohle und Erdgas im Strommix.

Welche Bedeutung hat Photovoltaik für die Energiewende?

PV ist nach der Windkraft die zweitwichtigste Säule der deutschen Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien. Drei Faktoren erklären ihre Schlüsselrolle:

  • Skalierbarkeit: PV-Anlagen lassen sich von wenigen Hundert Watt (Balkonkraftwerk) bis in den dreistelligen Megawattbereich (Solarpark) realisieren
  • Sinkende Kosten: Die Stromgestehungskosten von Photovoltaik gehören heute zu den niedrigsten aller Erzeugungstechnologien
  • Schneller Zubau: Allein 2025 wurden rund 16,5 Gigawatt neue PV-Leistung in Deutschland installiert – mehr als jede andere Erzeugungsart

Damit ist PV ein entscheidender Hebel zur Dekarbonisierung des Stromsektors. Allein 2025 wurden durch Photovoltaikstrom rund 60 Millionen Tonnen CO₂-Äquivalente vermieden.

Welche Herausforderungen bestehen?

Flächenbedarf

Konventionelle Süd-ausgerichtete Freiflächenanlagen entziehen Flächen anderen Nutzungen – insbesondere der Landwirtschaft. Genau hier setzt das Konzept der Agri-Photovoltaik an: Durch die Doppelnutzung bleibt die landwirtschaftliche Bewirtschaftung weitgehend erhalten, während gleichzeitig Solarstrom erzeugt wird.

Volatile Erzeugung

PV erzeugt Strom nur tagsüber – mit Mittagsspitzen. Das führt bei wachsendem PV-Anteil zu Netzengpässen und gelegentlich negativen Strompreisen. Lösungsbausteine sind Batteriespeicher, Lastverschiebung, intelligente Netzsteuerung und nachgeführte Anlagen, die das Einspeiseprofil über den Tag verteilen.

Marktintegration

Mit zunehmender installierter Leistung sinken die Marktwerte – ein Effekt, der über das Merit-Order-Prinzip erklärbar ist. Die Direktvermarktung und Marktprämien gewinnen daher an Bedeutung; Eigenverbrauch wird wirtschaftlich attraktiver.

Photovoltaik und Agri-PV: Wie hängen sie zusammen?

Agri-Photovoltaik ist eine Weiterentwicklung der klassischen Süd-ausgerichteten Freiflächen-PV. Sie löst den Zielkonflikt zwischen Energieerzeugung und Landwirtschaft auf, indem beide Nutzungen gleichzeitig auf derselben Fläche stattfinden.

Für Landwirte bedeutet das konkret:

  • Die Fläche bleibt im landwirtschaftlichen Betriebsvermögen, der Ackerstatus bleibt erhalten
  • Eine zusätzliche, planbare Einnahmequelle durch Pacht und Umsatzbeteiligung am erzeugten Solarstrom
  • Schutzwirkung der Module bei Hitze, Hagel und Starkregen für Pflanzen und Tiere
  • Beitrag zur Energiewende, ohne die Nahrungsmittelproduktion vollständig aufzugeben

Damit verbindet Agri-PV das Beste aus zwei Welten: die etablierte Technik der Photovoltaik mit den Anforderungen einer modernen, klimaresilienten Landwirtschaft.

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.

Wie unterscheidet sich Photovoltaik von Solarthermie?

Photovoltaik wandelt Sonnenlicht direkt in elektrischen Strom um, Solarthermie hingegen nutzt die Sonnenenergie zur Wärmeerzeugung – etwa für Warmwasser oder Heizungsunterstützung. Beide Technologien können sich auf einem Dach ergänzen, dienen aber unterschiedlichen Zwecken.

Wie lange hält eine Photovoltaikanlage?

Moderne PV-Module haben eine technische Lebensdauer von 25 bis 30 Jahren. Hersteller geben in der Regel eine Leistungsgarantie über 25 Jahre auf mindestens 80 Prozent der ursprünglichen Nennleistung. Wechselrichter müssen meist nach 10 bis 15 Jahren ausgetauscht werden.

Lohnt sich Photovoltaik wirtschaftlich noch ohne hohe Einspeisevergütung?

Ja. Durch sinkende Modulpreise und steigende Strompreise hat sich der wirtschaftliche Hebel verschoben: Eigenverbrauch ist heute der zentrale Wirtschaftlichkeitsfaktor. Jede selbst genutzte Kilowattstunde spart Netzbezugskosten von rund 30 bis 40 Cent, während Einspeisevergütungen nur bei wenigen Cent liegen.

Welche Rolle spielt Photovoltaik in der Landwirtschaft?

Landwirtschaftliche Betriebe waren früh Vorreiter beim Ausbau der Photovoltaik. 2023 besaßen rund 26 Prozent der landwirtschaftlichen Betriebe in Deutschland Anlagen zur Erzeugung erneuerbarer Energien, davon der überwiegende Teil PV-Anlagen. Mit Agri-PV kommt nun eine weitere Nutzungsform hinzu, die die Doppelnutzung der Fläche ermöglicht.

Wie viel CO₂ spart Photovoltaik in Deutschland ein?

Im Jahr 2025 vermied der in Deutschland erzeugte Solarstrom rund 60 Millionen Tonnen CO₂-Emissionen, die ansonsten durch Kohle- oder Gaskraftwerke entstanden wären. Damit ist Photovoltaik einer der wirksamsten Hebel zur Erreichung der Klimaschutzziele im Stromsektor.

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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