Die Erzeugung erneuerbarer Energien findet unter anderem auf landwirtschaftlichen Flächen statt. Da die landwirtschaftliche Fläche in Deutschland begrenzt ist, konkurriert die Energieerzeugung mit dem Anbau von Lebens- und Futtermitteln. Die Flächennutzung sollte daher möglichst effizient sein. Werden landwirtschaftliche Flächen zur Energiegewinnung genutzt, ist ein hoher Flächenenergieertrag erstrebenswert, das heißt es sollte möglichst viel Energie auf der eingesetzten Fläche erzeugt werden.
Der Stromertrag je Hektar ist bei Windkraftanlagen um ein Vielfaches höher als bei Photovoltaik-Freiflächenanlagen (PV-FFA). Dieser wiederum übersteigt den Stromertrag bei der Biogasverstromung deutlich. Zukünftig könnte durch den vermehrten Einsatz von PV- und Windkraftanlagen statt Energiepflanzen die gleiche Energiemenge auf deutlich weniger Fläche erzeugt werden.
- Mit Windkraftanlagen können pro Hektar landwirtschaftlicher Verlustfläche durchschnittlich 18 Millionen Kilowattstunden (kWh) Strom pro Jahr erzeugt werden. Die landwirtschaftliche Verlustfläche ist dabei die Fläche, die nicht mehr landwirtschaftlich genutzt werden kann. Dabei handelt es sich um Flächen für Fundamente, Kranstellplätze und Zuwegung.
- Mit einer PV-FFA können pro Hektar durchschnittlich 700 Tausend kWh Strom pro Jahr erzeugt werden. Die landwirtschaftliche Verlustfläche entspricht bei Freiflächenanlagen der Anlagenfläche. Durch die Nutzung von Agri-PV-Anlagen könnte der Flächenverbrauch im Vergleich zu Freiflächenanlagen reduziert werden, da die landwirtschaftliche Fläche weiter bewirtschaftet werden kann. Die Errichtung von Agri-PV-Anlagen ist jedoch mit deutlich höheren Kosten verbunden.
- Durch Biogasverstromung von Silomais können durchschnittlich 23 Tausend kWh Strom pro Hektar und Jahr erzeugt werden. Wird die Abwärme der Biogasanlagen ebenfalls verstromt, können durchschnittlich weitere 3 Tausend kWh/ha/Jahr gewonnen werden. Der für den Vergleich verwendete Silomais hat nach Zuckerrüben (25 Tausend kWh/ha/Jahr) die höchsten Flächenenergieerträge der Energiepflanzen.
Grundsätzlich wird ein Mix verschiedener erneuerbarer Energien benötig, da es witterungsbedingt zu Schwankungen in der Energieerzeugung durch Photovoltaik und Windkraftanlagen kommt. Trotzdem kann man aus dem Vergleich der Flächenproduktivität wichtige Erkenntnisse ziehen.
Wie sieht es mit Energie für Wärme und Mobilität aus?
Für Heizen und Mobilität wird ebenfalls Energie benötigt. Auch hier wäre es effizienter, Windkraftwerke oder PV-FFA zu nutzen.
- Mit der Kombination von PV-FFA und Wärmepumpen könnte 54-mal mehr Wärme auf der Fläche erzeugt werden als mit einer Hackschnitzelproduktion aus Kurzumtriebsplantagen.
- Mit dem Strom von einem Hektar PV-FFA könnte man pro Jahr 3,9 Millionen Kilometer mit einem Mittelklassewagen zurücklegen. Mit Biodiesel aus Raps wären es nur 57 Tausend Kilometer – inklusive einer Gutschrift für Koppelprodukte der Rapserzeugung wie der Verwendung als Futtermittel.
