Photovoltaik-Freiflächenanlagen

Photovoltaik-Freiflächenanlagen (PV-FFA) nehmen, anders als PV-Dachanlagen, zusätzliche Freiflächen in Anspruch. Die pro Megawatt benötigte Fläche geht allerdings stetig zurück. Wurden im Jahr 2006 noch rund 4 ha/MW (Hektar pro Megawatt installierter Leistung) benötigt, waren es 2025 unter 1 ha/MW. Dies hängt vor allem mit der kontinuierlichen Leistungssteigerung der Module, geringeren Reihenabständen und insgesamt größeren Anlagen zusammen. Dadurch kann auf einer gegebenen Fläche heute deutlich mehr Solarstrom gewonnen werden.

Ende 2025 waren in Deutschland 120 GW PV-Leistung installiert. Knapp 40 GW davon sind PV-FFA auf einer Fläche von rund 52.000 ha. Von diesen wurden wiederum ca. 29.000 ha (55 %) auf Ackerflächen und 12.350 ha auf sogenannten Konversionsflächen errichtet (z. B. alte Militärflächen oder Deponien). Der Anteil von PV-FFA an der gesamten Fläche des Bundesgebiets betrug Ende 2025 ca. 0,15 %. Auch wenn dieser Anteil gering ist, ist es grundsätzlich wünschenswert, auch weiterhin einen möglichst großen Anteil der benötigten Photovoltaikanlagen auf Dächern zu installieren, um die zusätzliche Flächeninanspruchnahme gering zu halten.

Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) 2023 sieht bis 2030 ein Ausbauziel von 215 Gigawatt (GW) und bis 2040 von 400 GW für die Photovoltaik vor. Im Vergleich zum Ausbaustand Ende 2025 wird sich die installierte Leistung in den folgenden fünf Jahren knapp verdoppeln. Nimmt man an, dass die Hälfte des PV-Ausbaus auf Gebäuden erfolgt und die andere Hälfte auf Freiflächen, würden bei einem Flächenbedarf von ca. 1 ha/MW für neuere PV-FFA bis Ende 2030 zusätzlich zu den bereits vorhandenen Anlagen knapp 50.000 ha an weiterer Fläche benötigt. Die in Anspruch genommene Fläche stiege dadurch bis Ende 2030 insgesamt auf ca. 96.000 ha bis 109.000 ha und im Jahr 2040 auf knapp 150.000 ha bis 195.000 ha an. Die niedrigeren Werte ergeben sich bei flächeneffizienten konventionellen PV-FFA, die höheren bei mehr Anlagen mit höherem Flächenbedarf (z.B. Agri-PV). Dies entspräche langfristig bis zu 0,5 % der Bundesfläche.

Aktuell befinden sich etwa 55 % der PV-FFA auf Landwirtschaftsflächen. Bezieht man die bis 2040 benötigte Gesamtfläche ausschließlich auf landwirtschaftlich genutzte Flächen (Gesamtfläche: rund 16,7 Mio. ha) ergäbe sich ein Anteil von maximal 1 % welcher für PV-FFA benötigt wird. Im Vergleich dazu werden momentan fast 14 % der landwirtschaftlich genutzten Flächen für den Anbau von Energiepflanzen zur Erzeugung biomassebasierter Energie genutzt (siehe unten).

Das Flächenpotential in Deutschland übersteigt den Flächenbedarf für PV-FFA deutlich. Der Ausbau könnte vollständig auf vorbelasteten Flächen (z. B. Parkplätzen, Randstreifen an Verkehrswegen, Gewerbegebieten) erfolgen.

Nach Berechnungen des UBA umfassen alleine die privilegierten 200 m-Randstreifen entlang von Autobahnen und bestimmten Schienenwegen, nach Abzug von verschiedenen Ausschlussgebieten (z.B. Schutzgebiete, Gewässer, Wald, Siedlungen und Straßen) und ohne die Beachtung weiterer Restriktionen, eine Fläche von rund 930.000 ha.

Seit dem EEG 2004 wird der Zubau von Photovoltaikanlagen auf Freiflächen durch das EEG räumlich gesteuert. Zu Freiflächenanlagen gehört laut EEG jede Solaranlage, die nicht auf, an oder in einem Gebäude oder einer sonstigen baulichen Anlage angebracht ist. Die geförderten Flächenkategorien änderten sich mit verschiedenen Novellen des EEG. Das EEG 2023 fördert gemäß § 37 die Errichtung von PV-FFA insbesondere:

• auf Flächen im Bereich von bestimmten Bebauungsplänen;
• auf Flächen innerhalb eines 500 Meter-Streifens entlang von Autobahnen und bestimmten Schienenwegen,
• auf Acker- und Grünlandflächen, außer auf Moorböden oder in bestimmten Schutzkategorien (z.B. natura-2000-Gebiet, Naturschutzgebiet, Nationalpark, gesetzlich geschützte Biotope) in sogenannten benachteiligten Gebieten,
• auf Moorböden, die dauerhaft wiedervernässt werden (Moor-PV)
• auf Konversionsflächen,
• auf Parkplatzflächen und
• auf künstlichen oder erheblich veränderten Gewässern (Floating-PV).

Infolge der niedrigen Modulpreise können sich PV-FFA inzwischen auch ohne EEG-Förderung rechnen. Die Betreiber dieser sogenannten PPA-Anlagen (Power Purchase Agreement) verkaufen ihren Strom direkt an Stromversorger, Direktvermarkter oder Unternehmen und sind nicht an die im EEG genannte Förderkulisse und -bedingungen gebunden. Daher stehen ihnen grundsätzlich alle Flächen offen. Sie müssen jedoch genauso wie geförderte PV-FFA ein fachrechtliches Genehmigungsverfahren (Bau-, Naturschutzrecht etc.) durchlaufen. 
Da der Strom geförderter und ungeförderter Photovoltaikanlagen nicht unbegrenzt gewinnbringend auf dem Strommarkt verkauft werden kann, sind der Flächeninanspruchnahme durch photovoltaische Stromerzeugung auch ökonomische Grenzen gesetzt.

Aus diesen Gründen ist davon auszugehen, dass nur ein relativ geringer Teil der potenziell nutzbaren Flächen tatsächlich für den Bau von PV-Anlagen gebraucht und langfristig lediglich ca. 0,5 % der Bundesfläche durch PV-FFA in Anspruch genommen werden.

Neben den konventionellen PV-FFA werden entsprechend § 37 EEG (2023) verschiedene „besondere Solaranlagen“ gefördert, bei denen die Stromerzeugung mit einer parallelen Nutzung derselben Fläche verknüpft wird:

Agri-PV auf Acker-, Dauerkultur-, mehrjährigen Kultur- und Grünlandflächen, die kein Moorboden sind. Voraussetzung für diese Förderkategorie ist, dass die Flächen weiterhin überwiegend landwirtschaftlich bewirtschaftet werden und sie die Anforderungen erfüllen, die in Festlegungen der Bundesnetzagentur nach § 85c EEG 2023 an sie gestellt werden. Dazu zählen bestimmte naturschutzrelevante Vorgaben. Bei dieser multifunktionalen Flächennutzung kann - durch erhöhte Aufständerung mit darunter liegender Nutzung oder vertikaler Montage der Module und Nutzung der Zwischenräume - dieselbe Fläche sowohl für die Stromerzeugung als auch für einen landwirtschaftlichen Anbau genutzt werden. Dabei bleibt der Nutzpflanzenanbau die Hauptnutzung (auf mindestens 85 % der Fläche), während begleitend Solarstrom erzeugt wird. Zu den Vorteilen von Agri-PV im Vergleich zu konventionellen PV-FFA gehört eine erhöhte Flächeneffizienz, ein geringerer Verlust an landwirtschaftlichen Nutzflächen und die Möglichkeit Ertragseinbußen in der Landwirtschaft (z.B. Verluste durch Starkwetterereignisse) durch den Stromertrag teilweise zu kompensieren. Die Module haben positiven Auswirkungen auf die Bodenerosion und die Wasserhaltung. Hochaufgeständerten Anlagen schützen die Kulturen vor Hagel, Austrocknung oder Starkregen und Weidetiere vor Sonne oder Regen und ermöglichen eine Diversifizierung der Flächennutzung. Ein weiterer Vorteil von Agri-PV ist, dass der landwirtschaftliche Status der Flächen erhalten bleibt. Daher können weiterhin landwirtschaftliche Fördergelder bezogen und steuerlicher Vorteile für Landwirte genutzt werden, was die Rentabilität verbessert. Nachteilig sind, insbesondere bei den aufgeständerten Agri-PV-Anlagen, die höheren Stromgestehungskosten. Insbesondere die kostengünstigeren vertikalen Agri-PV-Anlagen stellen für eine große Anzahl von Kulturen, eine geeignete und flächeneffiziente Hybridnutzung dar, mit der auf derselben Fläche gleichzeitig Erträge aus der Landwirtschaft und der Stromerzeugung generiert werden können.

Parkplatz-PV: Diese Technik stellt eine besonders sinnvolle Doppelnutzung auf bereits versiegelten Flächen dar. Hier kann mit hoch aufgeständerten Solarmodulen auf Parkplatzflächen sowohl Strom erzeugt, als auch Witterungsschutz für die geparkten Autos geboten werden.

Moor-PV sind Solaranlagen, die entsprechend bestimmter Vorgaben (z.B. Mindestwasserstände) auf entwässerten Moorböden errichtet werden und bei denen gleichzeitig das Moor dauerhaft wiedervernässt und renaturiert wird. Moore sind riesige Kohlenstoffspeicher. Obwohl Moorböden nur rund 5 % der Fläche Deutschlands (35,8 Mio. Hektar) einnehmen und rund 11 % unserer landwirtschaftlichen Nutzfläche (16,6 Mio. Hektar), speichern sie genau so viel Kohlenstoff wie unsere Wälder, die ca. 30 % einnehmen. Die in Deutschland vorhandenen 1,9 Mio. Hektar Moorböden sind zu mehr als 90 % entwässert. So gelangt Sauerstoff in den Moorboden. Die organischen Bestandteile werden zersetzt und CO₂ sowie das extrem klimaschädliche Lachgas freigesetzt. Entwässerte Moore werden so zu einer massiven Quelle von Treibhausgasen und tragen erheblich zum Klimawandel bei. Sie verursachten 2022 etwa 7 %  aller Treibhausgasemissionen in Deutschland. Die Wiedervernässung von Moorböden ist daher eine Schlüsselmaßnahme zur Erreichung der Klimaschutzziele. Durch Moor-PV kann die Wiedervernässung mit einem Stromertrag gekoppelt und dadurch unterstützt werden

Floating-PV auf künstlichen oder erheblich veränderten Gewässern im Sinn des Wasserhaushaltsgesetzes. Diese Anlagen dürfen maximal 15 % der Wasserfläche mit Solarmodulen belegen und müssen einen Uferabstand von 40 Metern einhalten.

Bei Agri-PV-Anlagen können gleichzeitig Feldfrüchte und Strom geerntet werden.

Die Solarmodule schützen zusätzlich noch die Weinpflanzen vor Starkregen und Hagel.

Quelle: Marina Lohrbach / Adobe Stock

Freifläche ist nur begrenzt verfügbar. Ihre Nutzung sollte daher effektiv und unter Berücksichtigung der unterschiedlichen, an sie gestellten Ansprüche erfolgen. PV-FFA sollten vorrangig außerhalb von ökologisch hochwertigen oder geschützten Flächen und stattdessen auf versiegelten (z. B. Parkplätze) oder vorbelasteten Flächen (z. B. Altlastenstandorte, Deponien, Halden, stillgelegte Tagebaue, Seitenflächen von Autobahnen) ohne besondere ökologische Funktion errichtet werden. Zur Sicherung der Nahrungsmittelproduktion sollten Ackerflächen mit hoher Bodengüte in der Regel nicht für PV-FFA genutzt werden. 

Ziel sollte es sein, PV-FFA auf solchen Standorten und auf solche Weise zu erreichten, dass es zu einer ökologischen Aufwertung der Flächen kommt. Durch eine entsprechende Ausgestaltung der Anlagen (Modulabstände, Blühpflanzensaat etc.) und des Pflegemanagements können sich ökologisch weniger wertvolle Flächen zu artenreichem Grünland entwickeln und so zu einer höheren Biodiversität beitragen. Zudem kann sich Boden erholen, eine Humusschicht entwickelt und die Bodenerosion vermindert werden, wenn Flächen aus der intensiven ackerbaulichen Bewirtschaftung herausgenommen werden und Biozid- und Nährstoffeinträge sinken. Da es bei ökologisch hochwertigen Ausgangsflächen zu einer Verschlechterung ihres ökologischen Wertes kommen könnte (z. B. durch eine dichte Modulstellung oder intensive Bewirtschaftung), sollten diese nicht mit PV-FFA überstellt werden.

Aus diesen Gründen ist vor Installation einer PV-FFA eine Prüfung des jeweiligen Standortes durchzuführen. Die Flächen sollten nach den o. g. Kriterien ausgewählt werden. Bei der Errichtung und dem Betrieb der Anlagen ist darauf zu achten, die Beeinträchtigungen von Naturhaushalten und ökologisch wertvollen Arten so gering wie möglich zu halten. Genauere Vorgaben zur Eingriffsminimierung (Bodenschutz, Modulabstände, Biozidverzicht, extensive Bewirtschaftung, etc.) oder zu erforderlichen Ausgleichsmaßnahmen (Begrünung, Einbringung von Strukturen oder Durchlässen etc.) können durch Fördervorgaben bzw. durch Auflagen in der Genehmigung sichergestellt werden.

Vergleicht man erneuerbare Energiequellen, ist die jeweilige Flächeninanspruchnahme ein wichtiges Kriterium. Denn insbesondere fruchtbare Böden sind zunehmend knappe Ressourcen, mit denen sorgsam umzugehen ist. Verschiedene Studien wie die „Langfristszenarien und Strategien für den Ausbau der erneuerbaren Energien“ haben gezeigt, dass der flächenbezogene Stromertrag aus Photovoltaik um ein Vielfaches höher ist als die ⁠Stromerzeugung aus Anbaubiomasse wie Mais oder Raps. Eigenen Berechnungen des Umweltbundesamtes zufolge kann pro Hektar im Jahr rund 40-mal mehr Strom durch neue Photovoltaikanlagen erzeugt werden (ca. 800 MWh) als beispielsweise durch Biogasanlagen, die mit Mais beschickt werden (im Mittel 20 MWh). Auch wenn für Photovoltaik zum Ausgleich der fluktuierenden Stromerzeugung Speicherverluste berücksichtigt werden, bleibt die Flächeneffizienz der Stromerzeugung aus Photovoltaik um ein Vielfaches höher als die aus Anbaubiomasse. Um die gleiche Menge Strom aus Photovoltaik zu erzeugen, ist daher nur ein Bruchteil der zur Bioenergieerzeugung benötigten Fläche nötig. Aus diesem Grund könnte durch eine vermehrte Stromerzeugung mit Photovoltaik der Nutzungsdruck auf landwirtschaftliche Flächen verringert und Flächen für andere Nutzungen (z. B. für eine umweltverträgliche Nahrungsmittelproduktion oder für Naturschutzmaßnahmen) freigestellt werden. Da auf PV-Freiflächen der Eintrag von Bioziden und Dünger zudem deutlich geringer ist, als beim Anbau der meisten Energiepflanzen, wäre diese Umstellung mit weiteren positiven Umwelteffekten verbunden. Aufgrund der insgesamt deutlich geringeren negativen Umweltwirkungen von PV-FFA rät das Umweltbundesamt von der Förderung der energetischen Nutzung von Anbaubiomasse ab. Stattdessen sollte der Ausbau der flächeneffizienteren erneuerbaren Energien wie Photovoltaik weiter vorangebracht werden.

Freiflächen-Photovoltaik-Module können auch über Parkplätzen installiert werden.

Sie produzieren Strom und schützen zusätzlich die Autos vor Unwetter und Hagel sowie Hitze im Sommer oder Schnee im Winter.

Quelle: Henk Vrieselaar / Adobe Stock