Agri-PV im Kanton Zürich: Ökonomische Potenziale nutzen, Risiken steuern

Agri-Photovoltaik kann im Kanton Zürich Landwirtschaft und Stromproduktion sinnvoll verbinden. Die Machbarkeitsstudie zeigt wirtschaftliches Potenzial – jedoch mit standortabhängigen Unsicherheiten und hohen Anforderungen an Planung und Bewilligung.

Die Energiewende und der Druck auf landwirtschaftliche Flächen erfordern innovative Lösungen. Agri-Photovoltaik (Agri-PV) ermöglicht die gleichzeitige Nutzung von Flächen für Landwirtschaft und Energieproduktion. Die Machbarkeitsstudie im Rahmen der «Pilotprojekte Agri-Photovoltaik im Kanton Zürich» untersuchte acht Standorte für Agri-PV Projekte im Kanton Zürich hinsichtlich agronomischer und wirtschaftlicher Aspekte und liefert wichtige Erkenntnisse für Politik und Praxis.

Grundsätzlich realisierbar – teilweise hohe Winterstromproduktion möglich

Die Analyse zeigt, dass Agri-PV-Anlagen grundsätzlich realisierbar sind und teilweise attraktive Investitionsmöglichkeiten bieten. Die Wirtschaftlichkeit variiert jedoch stark, abhängig von Anlagentyp, Grösse und Standortbedingungen. Besonders robuste Kostenschätzungen existieren für vertikale Systeme, während bei komplexeren Tracking-Anlagen Unsicherheiten bestehen.

Die spezifischen Stromerträge von Agri-PV-Anlagen liegen je nach Anlagentyp typischerweise zwischen 1100 und 1470 kWh/kWp pro Jahr und damit über den Erträgen klassischer PV-Dachanlagen. Unterschiede zeigen sich insbesondere in der saisonalen Produktion:

• Zweiachsige und einachsige Trackingsysteme erzielen die höchsten absoluten Stromerträge sowie eine besonders hohe Winterstromproduktion.
• Vertikale Anlagen weisen zwar geringere Gesamtproduktion auf, erreichen jedoch den höchsten Anteil an Winterstrom.
• Bei fix aufgeständerten Systemen fällt der Jahresertrag im Vergleich zur vertikalen Anlage leicht höher aus, während der Winterstromanteil geringer ist.

Diese Unterschiede sind für die Wirtschaftlichkeit entscheidend, da Winterstrom im Schweizer Energiesystem besonders gefragt ist.

Eigenverbrauchsmodelle sowie lokale Elektrizitätsgemeinschaften (LEG) können die Wirtschaftlichkeit deutlich verbessern, sind jedoch nicht an allen Standorten realisierbar. Zudem erfordert die Umsetzung eine komplexe Abstimmung zwischen Landwirtschaft, Raumplanung, Netzbetreibern und Investoren.

Fehlende Praxiserfahrung bringt Herausforderungen

Die Identifikation geeigneter Flächen ist aufwendig und mit Unsicherheiten verbunden. Genehmigungsverfahren sind komplex und rechtlich teilweise unklar, insbesondere im Hinblick auf die Anforderungen des Raumplanungsgesetzes. Auch fehlen Praxiserfahrungen, insbesondere für Anwendungen auf Acker- und Grünlandflächen.

Agronomisch bieten Agri-PV-Anlagen Chancen wie Schutz vor Extremwetter oder mikroklimatische Vorteile, erfordern jedoch spezifisches Know-how und sorgfältige Planung. Gleichzeitig müssen Bodenbelastung und landwirtschaftliche Produktivität berücksichtigt werden.

Wirtschaftliches Potenzial mit deutlichen Spannweiten

Die untersuchten Agri-PV-Anlagen zeigen je nach Standort und Anlagentyp grosse Unterschiede. Die Investitionskosten reichen von 1100 bis 2500 Fr./kWp, inklusive Netzanschluss. Bei einem Extrembeispiel beliefen sich die Investitionskosten auf Fr. 4000 Fr./kWp. Kosten über 1700 Fr./kWp sind vor allem auf kleine und/oder komplexe Anlagen zurückzuführen. Die Stromgestehungskosten liegen mehrheitlich bei 4.5 bis 7.5 Rp./kWh nach Förderung bzw. 7.5 bis 12 Rp./kWh vor Förderung. Damit kann Agri-PV im Vergleich zu anderen neuen Stromerzeugungstechnologien kostengünstig Strom liefern.

Best-Case-Renditen für Landwirtschaftsbetriebe

Für die wirtschaftlich attraktivsten Varianten weist die Studie einen potenziellen finanziellen Ertrag von 8000 bis 16 000 Fr./ha/Jahr aus. Über eine angenommene Laufzeit von 25 Jahren entspricht dies einem Nettobarwert von 200 000 bis 400 000 Fr./ha. Untersuchte externe Finanzierungsmodelle bieten dagegen Pachtzinsen von 10 bis 20 Fr./kWp, was je nach installierter Leistung 2500 bis 10 000 Fr./ha/Jahr bzw. 62 500 bis 250 000 Fr./ha über 25 Jahre ergibt. Die Eigeninvestition kann somit deutlich höhere Erträge ermöglichen, setzt aber Kapital und Risikobereitschaft voraus.