Die Obstbäume von Hubert Bernhard am Bodensee gedeihen unter einem Schutzdach aus Solarmodulen. So hat er zur Erntezeit doppelten Ertrag.
Hubert Bernhard, Obstbauer aus Kressbronn, bewirtschaftet eine der am besten erforschten Apfelplantagen der Welt. Sein Betrieb am Bodensee ist Teil der Modellregion „Agri-Photovoltaik“, einem landesweiten Forschungsprojekt.
„Im Jahr 2021 haben wir die Solarmodule über Apfelbäumen der Sorte Gala installiert“, berichtet Bernhard. Auf 0,4 Hektar von seinen insgesamt mit Apfelbäumen bepflanzten 65 Hektar fährt er seitdem eine doppelte Ernte ein: Neben den Früchten auch den Ertrag aus Photovoltaik, erzeugt mit den speziellen lichtdurchlässigen Solarmodulen, die über den Agrarflächen montiert sind. Den Strom können Landwirte wie Bernhard selbst verbrauchen, direkt verkaufen oder ins öffentliche Netz einspeisen. Ein weiterer Vorteil: Wetterempfindliche Kulturen wie Obst und Reben brauchen ohnehin ein Stützgerüst sowie Schutz vor Hagel, Sonnenbrand und Starkregen. Obstbauern behelfen sich üblicherweise mit Hagelnetzen und anderen Überdachungskonstruktionen.
Wächst da überhaupt was drunter?
Hubert Bernhards erster Gedanke war daher: „Schutz und Stromproduktion – das ließe sich doch wunderbar verbinden.“ Auch die Neugier trieb ihn an: „Wir wollten wissen: Wächst da überhaupt was drunter? Äpfel brauchen ja wahnsinnig viel Licht.“
Bernhard, 63, erntet inzwischen unter 1110 halbtransparenten Solarpaneelen genauso viel wie auf der vergleichbaren konventionellen Fläche nebenan, der sogenannten Referenzfläche. Nur im verregneten Jahr 2024 war es den Bäumen doch ein wenig zu schattig: Der Ertrag sank um bis zu 15 Prozent. Das ursprüngliche Ziel, mit Strom und Äpfeln dieselbe Fläche zu 180 Prozent zu nutzen, hat Bernhard trotzdem übertroffen.
So gut funktioniere das nur mit Apfelsorten, die nicht stark sonnenbedürftig sind, sagt er. Aber davon gebe es genug. „Wir können mit Agri-PV die Nachteile des Klimawandels zu einem ganz großen Teil ausgleichen.“ Unter den Paneelen sei es im Sommer kühler und im Winter drei bis fünf Grad Celsius wärmer. Das verhindert Sonnenbrand- und Frostschäden. Durch die Verschattung verdunstet weniger Wasser und man muss deutlich weniger bewässern.
Bis zu 70 Prozent weniger Fungizide
Die Initiative „Rettet die Bienen“ hat Hubert Bernhard zusätzlich zu Agri-PV motiviert. Das Projekt für Artenvielfalt will den Pestizideinsatz im Land drastisch senken. Erst recht in Landschaftsschutzgebieten. „Mein Obsthof liegt zu 90 Prozent in einem Landschaftsschutzgebiet. Da haben wir überlegt: Wie können wir weitermachen? Was hat meine Tochter, die bald den Hof übernimmt, noch für eine Chance?“
Die Solarpaneele schützen Bernhards Bäume auch bei starkem Regen: Die Blätter bleiben trockener und sind somit für Pilzkrankheiten weniger anfällig, erzählt er. So könnten inzwischen große Mengen an Pflanzenschutzmitteln eingespart werden. Für Insektizide gelte das zwar kaum, aber immerhin brauche er bis zu 70 Prozent weniger Fungizide, die Pilze und Sporen abtöten – „das ist schon enorm!“
In Baden-Württemberg testet ein Verbund unter der Leitung des Fraunhofer Instituts für Solare Energiesysteme (ISE) im Forschungsprojekt „Modellregion Agri-Photovoltaik“ derzeit verschiedene Pilotanlagen wie die in Kressbronn. Das Land übernimmt die Hälfte der Installationskosten. Die Modellregion betreibt auch ein umfangreiches Monitoringsystem mit Bodensonden, Lichtsensoren, Mikroklimastationen. Die elf Anlagen in Bauernhöfen und Weinbergen liefern große Datenmengen über Photosynthese, Bodenfeuchte, Blütenanzahl und Ertrag, die dann Experten vom Landwirtschaftlichen Technologiezentrum Augustenberg, dem Kompetenzzentrum Obstbau Bodensee und der Staatlichen Versuchsanstalt für Obst- und Weinbau Weinsberg auswerten. Das Projekt läuft bis Ende 2026.
Alternative für Hagelnetze
Die Idee ist indes viel älter, sie stammt aus dem Jahr 1981. Ihr Urheber ist Adolf Goetzberger, Gründer des Fraunhofer ISE in Freiburg, der darin schon damals ein enormes Potenzial sah. Die größten Agri-PV-Anlagen gibt es heute in China und Indien, die meisten europäischen Projekte findet man in Frankreich. In Deutschland ist Baden-Württemberg dank der Modellregion Vorreiter bei der Nutzung der Technologie.
Die Ernte auf zwei Etagen funktioniert mithilfe von lichtdurchlässigen Modulen, die hoch über den Pflanzen aufgeständert sind. Dabei dürfen maximal 15 Prozent des fruchtbaren Bodens verloren gehen, die Stromgewinnung muss sich den landwirtschaftlichen Bedürfnissen unterordnen.
Das „Solarpaket 1“ der Ampel-Koalition aus dem Jahr 2024 fördert die Agri-PV als eine bevorzugte Sonderform der Freiflächen-Stromgewinnung. Bei konventionellen Solarparks mit schräg gestellten Paneelen direkt auf dem Boden können die Flächen nur noch als Weide genutzt werden. Bei der Agri-PV hingegen sind die Unterkonstruktionen aufwendiger und teurer, dafür gibt es aber mehr Förderung.
Die Ampel hatte wegen der höheren Investitionskosten 2,5 Cent pro Kilowattstunde auf die Einspeisevergütung draufgelegt. Die EU muss den Technologie-Bonus allerdings noch als Beihilfe genehmigen. Dann bekämen die Anlagenbetreiber 9,5 Cent pro Kilowattstunde für den eingespeisten Strom. Viele Bauern sehen in der Stromerzeugung eine interessante Möglichkeit, ihr Einkommen weiter zu diversifizieren.
In der touristisch geprägten Region am Bodensee seien Hagelnetze nicht gern gesehen, erzählt Hubert Bernhard. Solarmodule eher, aber in angemessener Bauweise. „Wir können nicht einfach riesige Bauwerke hinstellen. Es gibt noch viel höher aufgeständerte als bei mir – das sieht fast schon wie eine Halle aus. Das will ich nicht“, sagt er. Seine Paneeldächer sind so hoch wie die Hagelnetze: 3,60 Meter. Mehr als 3000 Besucher waren schon auf seinem Hof, noch keiner habe sich über die Optik beschwert.
Die Versuchsanlage besteht zur Hälfte aus Modulen mit 50 Prozent Lichtdurchlässigkeit. Die andere Hälfte lässt nur 40 Prozent des Lichts durch. Die dunkleren Module erzeugen deutlich mehr Strom. „Für die Bäume macht es aber keinen Unterschied, haben wir festgestellt“, sagt Hubert Bernhard. Die rund 280 000 Kilowattstunden im Jahr speist er vollständig ins Netz ein.
In den vergangenen Jahren sind die Trägerkonstruktionen filigraner, die Solarpaneele günstiger und leistungsstärker geworden. Einen Hektar Anbaufläche mit PV zu überspannen, koste jetzt rund 800 000 Euro: „Für ein Bankdarlehen braucht ein Bauernhof aber die garantierte Einspeisevergütung als Risikoabsicherung – oder einen längerfristigen Direktvermarktungsvertrag für den Strom“, sagt Hubert Bernhard.
Wertschöpfung in Bauernhand
Er will in den nächsten Monaten aus eigener Kraft eine größere Anlage auf 2,1 Hektar bauen – und nur mit den leistungsfähigeren dunkleren Modulen bestücken. „Damit kommen wir auf ungefähr 1100 kW pro Hektar, das ist schon ziemlich nahe an einer Freiflächenanlage“, sagt er. „Agri-TV-Module sind um einiges teurer als normale, das ist ein Problem. Aber wir brauchen Lichtdurchlässigkeit, sonst funktioniert das Ganze nicht.“
Hubert Bernhard sucht noch weitere Mitstreiter. Er ist auch Vorsitzender des Maschinenrings Tettnang, einer Selbsthilfeorganisation der Landwirte, um Technik gemeinsam zu nutzen. „Es ist mir wichtig, dass wir die Anlagen auch selbst bauen und den Strom vermarkten können – anstatt nur die Felder zu verpachten.“ Ihm sei es von Anfang an darum gegangen, dass die Wertschöpfung der Agri-PV in Bauernhand bleibt – „nicht bei den Energiekonzernen oder Investoren“.