Machbarkeitsstudie Agro-Photovoltaik in der Schweizer Landwirtschaft

• Forschungsstelle: BLW
• Projektnummer: 20.26

Schlüsselwörter (Deutsch)

Landwirtschaft, Energieerzeugung, Raumplanung, Klimawandel, Ressourceneffizienz, Photovoltaik

Schlüsselwörter (Englisch)

Agriculture, energy production, climate change, resource efficiency, photovoltaics

Schlüsselwörter (Französisch)

Agriculture, production d'énergie, changement climatique, efficacité des ressources, photovoltaïque

Schlüsselwörter (Italienisch)

Agricoltura, produzione di energia, cambiamento climatico, efficienza delle risorse, fotovoltaico

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Die Machbarkeitsstudie Agro-Photovoltaik in der Schweiz untersucht Potentiale und Risiken für die Integration von Energieerzeugungssystemen in die landwirtschaftliche Produktion. Im Vordergrund steht die Bearbeitung agronomischer, raumplanerischer, rechtlicher sowie technologischer Fragestellungen. Das Interesse an Agro-Photovoltaik nimmt vor allem im angrenzenden Ausland rasch zu und erste Pilotanlagen sind in Betrieb genommen worden. Erste Forschungsergebnisse zeigen ein grosses Potential auf, durch eine geschickte Verbindung von landwirtschaftlicher Produktion und Energieerzeugung die Ressourcen besser zu nutzen und einen beträchtlichen Beitrag zum Ausbau erneuerbarer Energien zu leisten. Einflussfaktoren wie der Klimawandel erhöhen zusätzlichen den Druck auf die Landwirtschaft, an agrartechnologischen Lösungen zu arbeiten, die mehrere Nutzungsoptionen zulassen. Auf der anderen Seite hat Agro-Photovoltaik in der Schweiz potenziell grosse Auswirkungen auf den Grundsatz der Trennung von Baugebiet und Nichtbaugebiet sowie auf Raum und Umwelt insgesamt.  

Projektziele (Deutsch)

Das Projekt möchte den Stand des Wissens und der Forschung zu Agro-Photovoltaik zusammentragen und weitere mögliche Optionen aufzeigen. Ein wesentliches Ziel der Machbarkeitsstudie ist es, Bund und Kantonen Entscheidungshilfen in Bezug auf künftige Bewilligungsverfahren anzubieten, sowie das Zusammentragen von raumplanerischen Hintergrundinformationen und Rechtsgrundlagenwissen über Agro-Photovoltaik und dessen Anwendung in der Schweizer Landwirtschaft.

Abstract (Deutsch)

Diese Machbarkeitsstudie untersuchte das Potential der Agri-Photovoltaik für die Schweizer Landwirtschaft nach agronomischen, rechtlichen und technischen Aspekten. Kern ist eine räumliche Analyse, wieviel Fläche mit und ohne Ausschlusskriterien theoretisch zur Verfügung steht und was dies für das Stromerzeugungspotential aus der Solarenergie und damit zur Zielerreichung der Energiestrategie 2050+ des Bundes bedeuten würde.

Auch unter Berücksichtigung verschiedener Ausschlusskriterien bleibt immer noch ein Gesamtflächenpotential von 256'982 ha übrig, die sich in der Landwirtschaftszone und rund um das Siedlungsgebiet in einer Pufferzone von 1km von der Solareinstrahlung her für die Agri-Photovoltaik eignen würden. 133'941 ha davon entfallen auf die offenen Ackerflächen bzw. Fruchtfolgeflächen, 116'892 ha auf die Dauergrünlandflächen und 6'148 ha auf die Dauerkulturen. Das Stromerzeugungspotential beträgt insgesamt 131,9 TWh/a. Die Ackerflächen tragen dazu zu 70.7 % (93.3 TWh/a) bei, die Grünlandflächen zu 25,4% (33,5 TWh/a) und die Dauerkulturflächen zu 3,9% (5,1 TWh/a) bei.

Berücksichtigt man darüber hinaus die Nähe zum Stromnetz, dann bleibt bei der Fruchtfolgefläche ein Potential von ca. 94'500 ha (66,10 TWh/a), bei den Grünlandflächen 42'000 ha (12,17 TWh/a) und bei den Dauerkulturen 2'000 ha (1,66 TWh/a) übrig.

Wenn wir annehmen, dass der Strombedarf in der Schweiz bis 2050 von heute 60TWh/a auf 80TWh/a steigt und etwa 10% von diesem zukünftigen Bedarf aus der Agri-PV gedeckt werden müssten hiesse dies konkret in Bezug auf den Flächenbedarf:

- 11'486 ha offene Ackerfläche (ca. 1,1% der LN) oder

- 27'914 ha Dauergrünland (ca. 2,6% der LN) oder

- 9'643 ha Dauerkulturen (0,9% der LN)

Unter Berücksichtigung der Nähe zum Stromnetz liesse sich diese Zielvorgabe mit der Fruchtfolgefläche und der Dauergrünlandfläche erreichen, nicht jedoch mit der Dauerkulturfläche.

Unsere räumliche Analyse hat gezeigt, dass die APV in der Schweiz einen wesentlichen Beitrag zur Umsetzung der Szenarien der Energieperspektiven 2050+ im Bereich der solaren Energiesysteme leisten kann. Der derzeitige Stand des Wissens im Bereich der landwirtschaftlichen Nutzung dieser Anlagen deutet darauf hin, dass die Erträge bei den meisten Kulturen etwas sinken werden, was auf verschiedene Ursachen, wie Beschattungseffekte und heterogene Wachstumsbedingungen zurückzuführen ist.

Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die Fruchtfolgeflächen das grösste Stromerzeugungspotential haben und sich auch potentiell Vorteile für die Ressourcennutzung auf Fruchtfolgeflächen ergeben könnten lautet unsere abschliessende Empfehlung deshalb, unbedingt die Ansiedlung von APV-Anlagen auch im Ackerbaugebiet insbesondere auf degradierten Flächen oder in Gegenden, die besonders vom Klimawandel betroffen sind zu fördern. Potentielle Synergien müssen nun rasch erforscht und möglichst sinnvoll genutzt werden, dann kann auch der Beitrag der Agri-PV zur Umsetzung der Szenarien der Energieperspektiven 2050+ sehr hoch sein.