Zusätzlich Strom und Wärme auf dem Acker zu erzeugen, bedeutet für die Bauern eine zusätzliche Einnahmequelle und für die Menschen in Bochum günstige Energie direkt von nebenan. Warum sich Bochum besonders gut für Agri-PV und Agrothermie eignet.

198.000 Haushalte und eine Vielzahl Unternehmen müssen in Bochum in Zukunft mit erneuerbar erzeugtem Strom und Wärme CO2-neutral versorgt werden. Das gelingt nicht mit einer einzigen Energiequelle.

🔊 Beitrag vorlesen

Möglichkeiten der CO2-neutralen Energieerzeugung in Bochum

Es müssen viele verschiedene Quellen genutzt werden. Einige Möglichkeiten haben die STADTGESTALTER für Bochum bereits aufgezeigt und vorgeschlagen: Geothermie (Erdwärme – Bochums Energie der Zukunft), Abwasserwärme (Wärme aus Abwasser – Baustein der Bochumer Wärmewende), Biogas aus Abfall (Strom und Wärme aus Biomüll für 4.800 Haushalte – Bochum braucht eine Biogasanlage), Schwimmende Solaranlagen, (Schwimmende Solaranlagen auf Bochumer Seen) oder solche auf Parkplätzen und Dächern von Einkaufszentren (Ruhr Park und Hannibal Center könnten viel Sonnenstrom erzeugen).

Nutzung landwirtschaftlicher Flächen zur Energieerzeugung

Ein weiteres großes Potential, um in der Stadt Strom und Wärme zu erzeugen, stellen die landwirtschaftlichen Flächen dar. Davon gibt es auf Bochumer Stadtgebiet noch relativ viele. 16% der Bochumer Stadtfläche wird landwirtschaftlich genutzt, das sind 2.331 Hektar. Davon wird etwa die Hälfte als Grünland, die andere als Ackerland bewirtschaftet. Viele der landwirtschaftlichen Flächen befinden sich im Eigentum der Stadt und werden verpachtet (Fakten zur Bochumer Landwirtschaft).

Ziel der Stadt ist es, diese Flächen zu erhalten. Trotzdem können sie zusätzlich zur Energieerzeugung verwendet werden. Es ist möglich die landwirtschaftliche Fläche gleichzeitig zur Erzeugung landwirtschaftlicher Produkte wie von Strom und Wärme zu nutzen. Hinsichtlich der Stromerzeugung geschieht das bereits in großem Maßstab in China, aber auch in Deutschland, Italien, Frankreich, Japan, USA und Südkorea werden immer mehr Agri-PV-Anlagen installiert (Agri-Photovoltaik: Chance für Landwirtschaft und Energiewende).

Stromerzeugung auf Ackerflächen

Zur Stromerzeugung werden in der Praxis auf einem Gerüst über dem Acker Solarmodule angebracht, darunter wachsen die Pflanzen. Je nach Wuchshöhe der Pflanzen werden die Module hoch (über 4 Meter), mittelhoch (über 2,1 Meter) oder bodennah angebracht. Das Trägergerüst wird so aufgestellt, dass Aussaat und Ernte möglichst wenig behindert werden. Weiterhin werden die Solarmodule und -zellen so angeordnet, dass die Pflanzen weiterhin mindestens 80 % der Sonneneinstrahlung erreicht und so die für eine gutes Wachstum erforderliche Lichtsättigung erreicht wird. Angestrebt wird, dass trotz Solarnutzung mindestens zwei Drittel des Ertrags ohne PV-Anlage erreicht werden. In vielen Fällen können durch intelligente Modulinstallationen sogar 80 – 90 % erreicht werden. Zudem können die Solardächer den Pflanzen nutzen, denn sie schützten vor Hitze, zu starker Sonneneinstrahlung sowie zu heftigem Niederschlag.

Für die Bauern ein Gewinn

Für die Bauern stellen die Solaranlagen eine zusätzliche Einnahmequelle dar. Mit der Stromerzeugung können die Landwirte zusätzlich bis zum Drei- bis Vierfachen dessen erlösen, was die Pflanzenproduktion einbringt (Riesige Solaranlagen auf dem Acker). Entsprechend steht der Bauernverband die Nutzung dieser Technologie wohlwollen gegenüber (Agri-Photovoltaik Positionspapier von Fraunhofer ISE und Deutschem Bauernverband)

Riesiges Potential für Bochum

Das Potential der Agri-Photovoltaik ist auch in Bochum riesig. Würden 5% der landwirtschaftlichen Fläche auch solar genutzt, könnte mit dem erzeugten Strom der Bedarf von fast 31.400 Bochumer Haushalten (16 %) gedeckt werden, bei 20 % wären es fast 125.500 (63%). 75.000 bis 300.000 MWh Strom könnten auf Bochums Acker- und Grünflächen erzeugt werden.

Ein großer Vorteil, der Strom wird dort erzeugt, wo er verbraucht wird, die landwirtschaftlichen Flächen liegen direkt neben den Wohn- und Gewerbegebieten. Für die bedarfsgenaue Einspeisung des Stroms könnte dieser, wie ebenfalls von den STADTGESTALTERn vorgeschlagen, in Großbatterien gespeichert werden (Bochum benötigt Stromspeicher für günstigen Sonnenstrom und Netzstabilität).

Solar erzeugter Strom ist günstig. Die Stromgestehungskosten sind vergleichbar mit denen bei Dachanlagen, diese liegen bei 6-11 Cent pro Kilowattstunde (kWh). Zum Vergleich, bei Braun- oder Steinkohle liegen sie bei 10,5 bis 20 Cent, bei Gas bei 11 bis 29 Cent.

Finanzierung der nötigen Investitionen

Zwar sind die Kosten einer über einem Acker installierten Anlage höher als bei einer Freiflächenanlage, trotzdem haben sich die Kosten regelmäßig nach 8 – 15 Jahren amortisiert. Pro Kilowatt-Peak (kWp) ist bei mittelhoch aufgeständerten Anlagen mit 700 TEuro/ha bei hoch aufgeständerten mit 800 TEuro/ha Investitionskosten zu rechnen.

Das größte Hemmnis beim Aufbau von Agri-PV-Anlagen dürfte sein, dass den Landwirten das Geld fehlt, die nötigen Investitionssummen aufzubringen. Hier kann die Stadt mit entsprechenden Krediten und Bürgschaften über die Sparkasse helfen. Eine zweite Möglichkeit wäre, dass die Bochumer Stadtwerke oder andere Investoren selbst solche Anlagen aufbauen und betreiben und den Bauern für die Landnutzung ein angemessenes Nutzungsentgelt zahlen. Dieses muss die Ertragsverluste bei der Pflanzenproduktion ausgleichen sowie einen zusätzlichen Gewinnanteil enthalten.

Da sich viele der landwirtschaftlichen Flächen im Eigentum der Stadt befinden, ist es für die Stadt vergleichsweise einfach, das hohe Potential, das Agri-PV für die Stadt bietet, zu erschließen. Um den Weg freizumachen, müsste die Politik die erforderlichen Weichen stellen. Wie leider viel zu oft tut sich die Stadtpolitik in Bochum allerdings mit zukunftsweisenden Technologien schwer. Entsprechende Anträge der STADTGESTALTER u.a. die Potentiale von Agri-PV in Bochum zu prüfen, wurden folgerichtig in den Ratssitzungen vom 10.11.22 und 24.08.23 abgelehnt (Antrag 20223067 und 20232092). Die Chance auf diesem Feld Vorreiter zu sein, wurde vertan.

Angesichts des riesigen Potentials, dass sich aus der Nutzung von Agri-PV ergibt, wird sich der unbegründete Widerstand gegen diese At der Energieerzeugung in Zukunft aber kaum aufrechterhalten lassen.

Agrothermie

Man kann Acker- und Grünflächen aber nicht nur zur Erzeugung von Strom, sondern auch zur Herstellung von Wärme nutzen (Erdwärme – Bochums Energie der Zukunft). Diese Technologie wird als Agrothermie (Bringt Agrothermie die Wärmewende?) bezeichnet.

Bei der Agrothermie wird eine besondere Form der Erdwärmekollektoren genutzt (Agrothermie − Wärme aus dem Acker). Diese werden in 1,5 bis 2 Meter unterhalb von Ackerflächen verlegt. Das hat den Vorteil, dass auch in diesem Fall die Äcker doppelt genutzt werden können, wobei die Wärmenutzung keine Einschränkung für die landwirtschaftliche Nutzung bedeutet. Über große Kollektoren unter Ackerflächen können ganze Wohnquartiere und Gewerbegebiete mit einer Grundwärme versorgt werden. In den Gebäuden wird anschließend das vorgewärmte Wasser mittels dezentraler Wärmepumpen auf die erforderliche Heiz- und Warmwassertemperatur gebracht.

400 Megawattstunden Wärmeenergie pro Hektar und Jahr kann auf diese Weise erzeugt werden. Das ersetzt 40.000 Liter Heizöl und spart circa 84 Tonnen Kohlendioxid im Jahr (Bringt Agrothermie die Wärmewende?). Auch diese Technologie war in Pilotprojekten bisher sehr erfolgreich. Derzeit wird noch an der Entwicklung eines effizienten Maschinensystems zur Verlegung der Kollektorrohre 1,5 bis 2 Meter unter dem Ackerboden gearbeitet (KollWeb 4.0). Dieses soll ab 2026 marktreif sein (Agrothermie: Erdwärme vom Acker als zweites Standbein für Landwirte).

Die Einrichtung von Agrothermieanlagen lohnt sich besondere in Verbindung mit der Errichtung von Neubausiedlungen, da neben dem Kollektor unter der Ackerfläche ein kaltes Nahwärmenetz und entsprechende Wärmepumpenanlagen in den zu versorgenden Gebäuden zu errichten sind. Ebenso könnte ein Kollektor als zusätzliche Wärmequelle bei der Nutzung von Abwasser- oder Grubenwasserwärme genutzt werden.

Bochum sollte also zunächst bei in Planung befindlichen Wärmeversorgungsprojekten prüfen, ob und wieweit eine Wärmeversorgung mittels Agrothermie möglich und sinnvoll ist. Dies würde es der Stadt ermöglichen als Vorreiter ein Pilotprojekt umzusetzen bzw. die Technologie einzusetzen, sobald diese auf dem Markt verfügbar ist.

Der Antrag der STADTGESTALTER, die Potentiale dieser zukunftsweisenden Möglichkeit der Wärmeerzeugung zu prüfen, wurde jedoch 2022 abgelehnt (Antrag 20223067). Auch in diesem Bereich besteht bisher keine Bereitschaft sich als Vorreiter zu profilieren.

Energienutzung auf Agrarflächen unverzichtbar

Angesichts der enormen Aufgabe bis zum Jahr 2030 den gesamten Energiebedarf der Stadt aus erneuerbaren Quellen decken zu können, wird es sich Bochum nicht leisten können, auf landwirtschaftliche Flächen als Energiequelle zu verzichten. Je früher die Stadt beginnt, in diesem Bereich tätig zu werden und mit ersten Projekten Erfahrungen zu sammeln, um so schneller wird es ihr möglich sein, das gesamte Potential, das die Agrarflächen bieten, zu erschließen. Die Politik sollte daher möglichst schnell ihre Blockadehaltung hinsichtlich Agri-PV und Agrothermie aufgeben.