Vergleich der Flächenenergieerträge verschiedener erneuerbarer Energien auf landwirtschaftlichen Flächen – für Strom, Wärme und Verkehr

Abstract

Die landwirtschaftliche Fläche Deutschlands ist begrenzt. Bei der aktuellen Debatte um die Transformation des Energiesystems in Deutschland stellt sich daher die Frage, wie viel erneuerbare Energie auf der landwirtschaftlichen Fläche erzeugt werden kann. Diese Analyse vergleicht die Flächenenergieerträge verschiedener Arten von biogenen erneuerbaren Energien mit verschiedenen technischen Varianten von Photovoltaik, nämlich PV-Freiflächenanlagen (PV-FFA) und Agri-PV, sowie Windenergieanlagen (WEA). Dabei wird die energetische Nutzung als Strom, Wärme und für Mobilität untersucht. Im Ergebnis zeigt sich, dass mit Photovoltaik und Wind um ein Vielfaches mehr Energie je Hektar landwirtschaftlicher Fläche erzeugt werden kann als mit biogenen erneuerbaren Energien, selbst wenn die Koppelprodukte sowie die Stromspeicherung berücksichtigt werden. So ist der Stromertrag je Hektar bei PV-FFA im Mittel 28-mal höher als bei Biogas. Im Wärmesektor kann mit Strom aus PV-FFA und der Umwandlung zu Wärme mithilfe von Wärmepumpen im Mittel sogar 65-mal mehr Wärme auf der Fläche erzeugt werden als mit der Hackschnitzelproduktion aus Kurzumtriebsplantagen. Mit der Nutzung von Raps für Biodiesel, inklusive Gutschrift der Koppelprodukte, ist es möglich, 57 Tausend Kilometer pro Jahr mit einem Mittelklassewagen zu fahren. Mit dem Strom aus einer PV-FFA sind es je Hektar und Jahr hingegen 4,6 Millionen Kilometer. Bezogen auf den Verlust an landwirtschaftlicher Nutzfläche für die Nahrungsmittelproduktion sind WEA noch einmal deutlich flächeneffizienter als PV-FFA. Werden die benannten biogenen erneuerbaren Energien zukünftig durch PV-FFA oder WEA ersetzt, kann der Verlust an landwirtschaftlicher Fläche für die Nahrungsmittelproduktion deutlich reduziert werden. Mit Blick auf eine effiziente Flächennutzung lässt sich eine Änderung der politischen Steuerung zu Gunsten von PV-FFA und vor allem WEA empfehlen.