Was ist ein Virtuelles Kraftwerk (VPP)?
Ein Virtuelles Kraftwerk (Virtual Power Plant, VPP) bündelt dezentrale Stromerzeuger, Speicher und steuerbare Verbraucher über eine digitale Leitwarte zu einem koordinierten Verbund. Das VPP vermarktet die gebündelte Leistung an Strom- und Regelenergiemärkten und stabilisiert das Netz. Für Agri-PV-Anlagen eröffnet die Teilnahme an einem VPP zusätzliche Erlösquellen über die reine Einspeisevergütung hinaus.
Inhaltsverzeichnis
Virtuelles Kraftwerk auf den Punkt gebracht
- Definition: Digitaler Verbund dezentraler Erzeuger, Speicher und Verbraucher, der wie ein einziges Kraftwerk gesteuert wird
- Funktion: Vermarktung an Spot-, Intraday- und Regelenergiemärkten sowie Beitrag zur Netzstabilität
- Voraussetzung: Fernsteuerbarkeit der Anlage und Direktvermarktung über einen Aggregator
- Mindestleistung: Einzelanlagen ab 100 kW können typischerweise beitreten, Pools erreichen Marktzugang ab 1 MW
- Vorteil für Agri-PV: Zusätzliche Erlöse aus Regelenergie und marktoptimierter Vermarktung
Was ist ein Virtuelles Kraftwerk genau?
Ein Virtuelles Kraftwerk, im Englischen Virtual Power Plant (VPP), ist kein physisches Kraftwerk an einem festen Standort, sondern ein digital vernetzter Verbund aus vielen dezentralen Anlagen. Photovoltaik- und Agri-PV-Anlagen, Windparks, Biogasanlagen, Batteriespeicher, Blockheizkraftwerke und steuerbare Verbraucher werden über eine zentrale Leitwarte zu einem einzigen, marktfähigen Pool zusammengeschaltet.
Aus Sicht des Strommarktes verhält sich dieser Verbund wie ein konventionelles Großkraftwerk: Er liefert prognostizierbare Leistung, reagiert auf Preissignale und stellt Systemdienstleistungen bereit. Tatsächlich besteht er aber aus Hunderten oder Tausenden Kleinanlagen, die für sich genommen zu klein wären, um an den relevanten Märkten teilzunehmen.
Marktführer wie Next Kraftwerke aggregieren auf diese Weise mehrere Gigawatt Leistung. Der Next Pool bündelt rund 7.500 MW installierte Leistung aus mehreren Tausend Anlagen in zehn europäischen Ländern und gehört damit zu den größten VPPs in Europa.
Ein VPP macht aus einer einzelnen Agri-PV-Anlage einen aktiven Marktteilnehmer. Statt nur Strom einzuspeisen, beteiligt sich die Anlage an der Stabilisierung des Stromnetzes - und erschließt damit zusätzliche Erlösquellen.
Wie funktioniert ein VPP technisch?
Das Herzstück eines Virtuellen Kraftwerks ist ein zentrales Leitsystem, das in Echtzeit Daten aus allen angeschlossenen Anlagen verarbeitet. Drei Bausteine greifen ineinander:
Fernwirktechnik an der Anlage
Jede Anlage wird mit einer Fernwirkeinheit ausgestattet - eine kleine Steuerungsbox mit Modem und speicherprogrammierbarer Steuerung. Sie verbindet die Anlage bidirektional mit der Leitwarte: Steuerbefehle gehen an den Wechselrichter, Messdaten zu Leistung, Verfügbarkeit und Status fließen zurück. Die Datenübertragung erfolgt über gesicherte, geschlossene Mobilfunkverbindungen, nicht über das offene Internet.
Prognose- und Optimierungsalgorithmen
Im Leitsystem laufen Wetter-, Erzeugungs- und Preisprognosen zusammen. Algorithmen berechnen kontinuierlich, welche Anlage in welchem Moment einspeisen, drosseln oder ihren Speicher laden soll. Das Einspeiseprofil einer einzelnen Tracker-Anlage wird so in den Gesamt-Fahrplan des Pools integriert.
Anbindung an Märkte und Netzbetreiber
Über standardisierte Schnittstellen (Fernwirkprotokoll IEC 60870-5-104) ist das VPP direkt mit den Übertragungsnetzbetreibern verbunden. Sobald ein Regelenergieabruf eingeht, verteilt der Algorithmus die Anforderung automatisch auf passende Anlagen im Pool - innerhalb von Sekunden.
Auf welchen Märkten ist ein VPP aktiv?
Ein modernes Virtuelles Kraftwerk vermarktet die gebündelte Leistung parallel auf mehreren Märkten. Welcher Markt im konkreten Moment bedient wird, entscheidet der Algorithmus auf Basis von Preisen und technischer Verfügbarkeit.
Spot- und Intraday-Markt
An der Strombörse EPEX werden Strommengen für den nächsten Tag (Day-Ahead) und für den laufenden Tag (Intraday) gehandelt. Das VPP kann Strom aus der Agri-PV einspeisen, wenn die Preise hoch sind, und Speicher laden, wenn die Preise niedrig oder sogar negativ sind.
Regelenergiemarkt
Hier liegt der zentrale Mehrwert eines VPPs. Übertragungsnetzbetreiber benötigen drei Arten von Regelenergie, um die Netzfrequenz stabil bei 50 Hertz zu halten:
- Primärregelleistung (PRL/FCR): Innerhalb von 30 Sekunden vollständig aktiv, Mindestgebot 1 MW
- Sekundärregelleistung (SRL/aFRR): Innerhalb von 5 Minuten verfügbar, Mindestgebot 1 MW
- Minutenreserve (MRL/mFRR): Innerhalb von 15 Minuten verfügbar, Mindestgebot 1 MW
Eine einzelne Agri-PV-Anlage erreicht diese Schwellen meist nicht. Im VPP-Pool gebündelt mit Biogasanlagen, Speichern und steuerbaren Lasten wird die Teilnahme jedoch wirtschaftlich darstellbar.
Direktvermarktung mit Marktprämie
Für EEG-geförderte Anlagen über 100 kW ist die Direktvermarktung mit Marktprämie ohnehin verpflichtend. VPP-Betreiber übernehmen diese Aufgabe und optimieren die Vermarktung, sodass die Differenz zwischen erzieltem Börsenpreis und EEG-Vergütungsanspruch maximiert wird.
Welche Rolle spielt das VPP für Agri-PV?
Mit dem Zubau dezentraler PV-Leistung steigt die Volatilität im Stromnetz. Mittagsspitzen führen regelmäßig zu Abregelungen und negativen Strompreisen. Das Solarspitzengesetz verschärft diesen Effekt zusätzlich, indem es die Einspeisevergütung in negativen Preisstunden aussetzt. Für Agri-PV-Anlagen bedeutet das: Wer flexibel reagieren kann, schützt seine Erlöse.
Genau hier setzt das VPP an. Konkret ergeben sich für Agri-PV-Projekte drei Vorteile:
- Zusätzliche Erlöse aus Regelenergie: Durch das Pooling werden auch mittlere Agri-PV-Anlagen für den Regelenergiemarkt zugänglich. Vergütet werden Leistungsbereitstellung und tatsächlicher Abruf.
- Optimierte Direktvermarktung: Algorithmen verschieben die Einspeisung in margenstärkere Stunden, etwa durch Co-Location mit Batteriespeichern, und vermeiden negative Preisphasen.
- Beitrag zur Netzstabilität: Das VPP entlastet das Netz vor Ort, indem es lokale Überschüsse abregelt oder umlenkt - und reduziert so das Risiko teurer Redispatch-Eingriffe.
Ein VPP verwandelt eine Agri-PV-Anlage von einem passiven Stromlieferanten in einen aktiven Netzbaustein. Das schafft zusätzliche Einnahmen und macht das Projekt resilienter gegen schwankende Strompreise.
Voraussetzungen für die Teilnahme
Damit eine Agri-PV-Anlage Teil eines Virtuellen Kraftwerks werden kann, müssen einige technische und vertragliche Bedingungen erfüllt sein:
- Installierte Leistung ab 100 kW: Viele Aggregatoren setzen diese Untergrenze für die Aufnahme von Erzeugungsanlagen
- Fernsteuerbarkeit: Der Wechselrichter muss von außen drosselbar sein, eine Fernwirkeinheit wird installiert
- Smart-Meter-Gateway: Ab 100 kW vorgeschrieben für die Echtzeit-Kommunikation mit Netzbetreiber und VPP
- Direktvermarktungsvertrag: Die Anlage wird über den VPP-Betreiber direktvermarktet
- Präqualifikation: Für die Regelenergie-Teilnahme muss die Anlage technisch beim Übertragungsnetzbetreiber zugelassen werden
Die Investitionskosten für die Vernetzung bewegen sich laut Aggregatoren typischerweise im niedrigen drei- bis vierstelligen Bereich pro Anlage - überschaubar im Verhältnis zu den möglichen Zusatzerlösen über die Anlagenlaufzeit.
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.
Ab einer installierten Leistung von 100 kW ist die Aufnahme in ein Virtuelles Kraftwerk in der Regel möglich. Da der Marktzugang erst durch das Pooling vieler Anlagen entsteht, profitieren auch mittelgroße Agri-PV-Projekte. Die Zusatzerlöse hängen vom Anlagentyp, der Flexibilität und der gewählten Vermarktungsstrategie ab.
Zu den größten Anbietern in Deutschland zählen Next Kraftwerke, Statkraft, sonnen und RheinEnergie Trading. Auch viele Stadtwerke und Direktvermarkter bieten VPP-Services an. Die Auswahl sollte sich an Pooltechnologie, Vertragsbedingungen, Transparenz der Abrechnung und Erfahrung mit Agri-PV orientieren.
Nein. Die Steuerungsrechte des VPP-Betreibers sind vertraglich klar abgegrenzt und betreffen nur die Stromeinspeisung. Die landwirtschaftliche Nutzung bleibt davon unberührt. Bei Tracker-Systemen können Module für Erntefahrten weiterhin manuell flach gestellt werden, unabhängig vom VPP-Steuersignal.
Pauschal lässt sich das nicht beziffern, da die Erlöse von Anlagentyp, Flexibilität, Marktpreisen und Regelenergiebedarf abhängen. Realistisch ist ein Aufschlag im niedrigen einstelligen Prozentbereich auf die regulären Stromerlöse. Bei Anlagen mit Batteriespeicher fallen die Zusatzerlöse deutlich höher aus, weil Speicher gezielt an mehreren Märkten parallel vermarktet werden können.
Ein Ausfall der VPP-Verbindung führt nicht zum Stillstand der Anlage. Bei Verlust der Steuerverbindung fährt die Agri-PV-Anlage automatisch im normalen Einspeisebetrieb weiter. Allerdings entfallen für die Dauer der Störung die Erlöse aus der Regelenergie. Seriöse VPP-Betreiber bauen daher redundante Kommunikationswege und Leitwarten auf.
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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