Agri-Photovoltaik und Tandem-Solarzellen: Die Zukunft der Solarenergie in Deutschland

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Die deutsche Solarenergie-Branche steht vor einem technologischen Wendepunkt. Während die installierte Photovoltaik-Leistung in Deutschland Ende 2025 bereits 117 Gigawatt erreichte, drängt die Energiewende die Branche zu innovativen Lösungen, die mehr Flächen effizient nutzen und gleichzeitig höhere Wirkungsgrade erzielen. Zwei Trends dominieren die Diskussion: Agri-Photovoltaik als Antwort auf den Flächenkonflikt zwischen Energie- und Nahrungsmittelproduktion sowie Tandem-Solarzellen, die das physikalische Wirkungsgradlimit herkömmlicher Silizium-Zellen überwinden wollen. Beide Technologien sind keine Zukunftsmusik mehr – sie werden bereits heute in Pilotanlagen, Großprojekten und Forschungslaboren erprobt und skaliert.

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In diesem Artikel beleuchten wir aktuelle Projekte, wissenschaftliche Durchbrüche und politische Rahmenbedingungen, die die Solarenergie der kommenden Jahre prägen werden.

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Was ist Agri-Photovoltaik und warum wird sie zum Zukunftsthema?

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Agri-Photovoltaik, kurz Agri-PV, beschreibt die gleichzeitige Nutzung landwirtschaftlicher Flächen für den Anbau von Kulturpflanzen und die Erzeugung von Solarstrom. Dabei werden Solarmodule erhöht montiert oder in speziellen Konfigurationen angeordnet, sodass Landwirtschaft und Photovoltaik denselben Boden teilen können. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE definiert Agri-PV als Teil der „integrierten Photovoltaik“ und betont, dass diese Doppelnutzung besonders dort Sinn macht, wo Freiflächen knapp oder umkämpft sind.

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Der Vorteil liegt auf der Hand: Deutschland muss den Ausbau der erneuerbaren Energien massiv beschleunigen, um die Klimaziele zu erreichen. Gleichzeitig soll die landwirtschaftliche Produktion erhalten bleiben. Agri-PV verspricht, das „Solar-oder-Teller“-Dilemma aufzulösen. Wie auch beim Gewerbe-Solar spielt dabei die Flächeneffizienz eine zentrale Rolle.

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Praxisbeispiel: 23 Megawatt schützen Heidelbeeren in NRW

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Ein aktuelles Beispiel für die Reife der Agri-PV-Technologie ist die im Juli 2026 in Wadersloh in Nordrhein-Westfalen in Betrieb genommene Anlage. Auf 17 Hektar Heidelbeer-Plantagen wurden 40.000 Solarmodule mit einer Gesamtleistung von 23 Megawatt installiert. Die teils ost-west- und teils süd-ausgerichteten Module sollen den bestmöglichen Schutz der Kulturen mit einer ertragreichen Solarstromproduktion verbinden. Der Strom wird außerhalb des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) direkt am Strommarkt vermarktet, während die Förderung über das Landesprogramm „progres.nrw – Klimaschutztechnik“ erfolgte.

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Das Projekt zeigt zwei wichtige Entwicklungen: Erstens können Agri-PV-Anlagen mittlerweile eine Größenordnung erreichen, die sie wirtschaftlich interessant macht. Zweitens übernehmen die Module nicht nur eine Energiefunktion, sondern auch eine Schutzfunktion gegenüber Witterungseinflüssen wie Starkregen, Hagel oder Spätfröste. Das reduziert Ernteausfallrisiken und kann teure Schutznetze im Obst- und Beerenanbau ersetzen.

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Klimapark Steinhöfel: Europas größtes Agri-PV-Projekt entsteht in Brandenburg

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Noch eindrucksvoller ist der „Klimapark Steinhöfel“ des Berliner Projektierers Sunfarming. Das als Agri-Photovoltaik geplante Projekt soll sich über 500 Hektar in acht Ortsteilen der Gemeinde Steinhöfel im brandenburgischen Landkreis Oder-Spree erstrecken und im Endausbau bis zu 753 Megawatt Leistung ans Netz bringen. Für 550 Megawatt liegen bereits Baugenehmigungen vor, der erste Bauabschnitt mit 106 Megawatt wurde bereits im vierten Quartal 2025 gestartet.

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Das Besondere am Klimapark: Die bifazialen Glas-Glas-Module werden in einer Mindesthöhe von 2,10 Metern montiert, um Platz für den Anbau von Arznei- und Gewürzkräutern oder Ackerfruchtfolgen zu lassen. Sunfarming bezeichnet das Projekt als „Leuchtturmprojekt für Energiewende, nachhaltige Landwirtschaft und regionale Entwicklung“. Es zeigt, dass Agri-PV nicht nur auf kleinen Versuchsfeldern funktioniert, sondern in Industriegröße skaliert werden kann.

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Studien und Akzeptanz: Landwirte stehen Agri-PV aufgeschlossen gegenüber

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Eine 2024 veröffentlichte Studie der Universität Göttingen und des Fraunhofer ISE ergab, dass eine Mehrheit der deutschen Landwirte Agri-Photovoltaik positiv gegenübersteht. 72,4 Prozent der befragten Landwirte können sich Agri-PV-Projekte auf ihren Flächen vorstellen. Das ist ein wichtiger Indikator für die gesellschaftliche Akzeptanz und die Marktreife der Technologie.

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Das Fraunhofer ISE begleitet zudem in der „Modellregion Agri-PV Baden-Württemberg“ fünf Pilotanlagen mit einem Schwerpunkt auf Kern- und Beerenobst. Das Konsortium aus 13 Projektpartnern erforscht Synergieeffekte der doppelten Flächennutzung, wassersparende Bewässerungskonzepte und den Ertragseffekt unter den Modulen. Ähnlich wie bei Solarparks spielen Planung, Genehmigung und Monitoring eine entscheidende Rolle für den Erfolg.

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Tandem-Solarzellen: Der Weg zu über 30 Prozent Wirkungsgrad

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Während Agri-PV den Flächenkonflikt lösen will, arbeitet die Photovoltaik-Forschung parallel an der nächsten Effizienzstufe: Tandem-Solarzellen. Dabei werden zwei Zellen mit unterschiedlichen Absorptionseigenschaften übereinander gestapelt. Die obere Schicht nutzt kurzwelliges Licht, die untere das langwellige Spektrum. Dadurch lässt sich das theoretische Wirkungsgradlimit von reinem Silizium – etwa 29,4 Prozent – deutlich überschreiten.

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Perowskit-Silizium: Das vielversprechendste Tandem-Konzept

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Das Fraunhofer ISE entwickelt gemeinsam mit Industriepartnern sogenannte Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen. Bei dieser Technologie wird eine nur etwa 500 Nanometer dünne Perowskit-Zelle auf eine herkömmliche Silizium-Zelle aufgebracht. Das theoretische Wirkungsgradlimit steigt dadurch von 29,4 auf 43,3 Prozent. In der Laborpraxis gelang dem Fraunhofer ISE bereits 2024 der Bau einer skalierbaren Perowskit-Silizium-Solarzelle mit 31,6 Prozent Wirkungsgrad.

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Die große Herausforderung liegt in der Übertragung der Laborergebnisse in industrielle Produktionsprozesse. Perowskit-Materialien sind empfindlich gegen Feuchtigkeit, hohe Temperaturen und mechanische Belastungen. Deshalb arbeiten Forscher an stabileren Materialien, verbesserten Einkapselungsprozessen und kosteneffizienten Fertigungstechnologien.

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Rekordmodule mit III-V-Halbleitern: 34,2 Prozent Wirkungsgrad

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Im Februar 2026 stellte das Fraunhofer ISE zwei Tandem-Photovoltaikmodule mit Rekordwirkungsgraden vor. Ein III-V-Silizium-Modul erreichte 31,3 Prozent Effizienz, ein noch leistungsfähigeres III-V-Germanium-Modul kam auf 34,2 Prozent Wirkungsgrad. Damit gilt das III-V-Germanium-Modul als das derzeit effizienteste Solarmodul der Welt.

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Dr. Andreas Bett, Institutsleiter am Fraunhofer ISE, betonte, dass sowohl III-V auf Silizium als auch III-V auf Germanium interessante Technologierouten für integrierte PV-Anwendungen seien – also dort, wo Fläche begrenzt und der Stromertrag pro Quadratmeter besonders wichtig ist. Solche Hochleistungsmodule werden zunächst in Nischenanwendungen wie Fahrzeugintegrierter Photovoltaik, Satelliten oder Bauwerkintegrierter PV zum Einsatz kommen, könnten aber langfristig auch Agri-PV-Anlagen effizienter machen.

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Matrix-Schindel-Technologie bringt Perowskit-Tandem auf Modulgröße

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Ein weiterer Meilenstein wurde im Juni 2026 erreicht: Das Solarunternehmen Oxford PV und das Fraunhofer ISE verbanden Perowskit-Silizium-Tandemzellen mit der Matrix-Schindel-Verschaltung. Das Ergebnis waren zwei Module mit jeweils 25,6 Prozent Wirkungsgrad auf ganzer Modulgröße. Das Aufdachmodul mit 491 Watt hat eine Fläche von 1,92 Quadratmetern, das großflächige bifaziale Modul mit 546 Watt eine Fläche von 2,13 Quadratmetern.

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Das zeigt: Tandem-Technologie verlässt das Labor und erreicht Formate, die für den kommerziellen Markt relevant sind. Besonders in Agri-PV-Anlagen, wo Module oft in erhöhter Position mit bifazialen Eigenschaften eingesetzt werden, könnten Tandem-Zellen künftig mehr Strom pro Fläche liefern – und damit die Wirtschaftlichkeit weiter verbessern.

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Technologie	Wirkungsgrad	Status	Bedeutung für die Zukunft
Perowskit-Silizium (Laborzelle)	31,6 %	Forschung	Höchstes Skalierungspotenzial
III-V-Silizium-Tandemmodul	31,3 %	Prototyp	Effizienzrekord für integrierte PV
III-V-Germanium-Tandemmodul	34,2 %	Prototyp	Derzeit effizientestes Solarmodul weltweit
Perowskit-Silizium Matrix-Schindel	25,6 %	Modulformat	Industrielle Fertigung in Sichtweite
Konventionelle Silizium-Module	ca. 20–22 %	Marktstandard	Basis für aktuelle Agri-PV-Projekte

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Politische Rahmenbedingungen: EEG-Novelle und Solarpaket

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Technische Innovationen brauchen einen passenden politischen Rahmen. Im Juli 2026 beschloss die Bundesregierung die EEG-Novelle 2027 zusammen mit einem Netzanschlusspaket. Ziel ist es, den Ausbau der Erneuerbaren stärker an Markt, Netzbedarf und Systemdienstlichkeit auszurichten. Ministerin Katharina Reiche sprach von einem „Paradigmenwechsel bei den Erneuerbaren“: Erstmals werde systematisch berücksichtigt, wo neue Anlagen für das Stromnetz sinnvoll sind.

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Für Agri-PV ist das doppelt relevant. Einerseits profitieren Projekte wie der Klimapark Steinhöfel von EEG-Ausschreibungen – der erste Bauabschnitt erhielt einen Zuschlag in der EEG-Ausschreibung. Andererseits setzt die Bundesregierung mit der Novelle stärker auf kostengünstigere Freiflächenanlagen. Agri-PV muss deshalb ihre wirtschaftlichen Vorteile – wie Ertragssicherung, Wassermanagement und zweite Einkommensquelle für Landwirte – besser herausstellen.

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Die Bundesnetzagentur meldete Anfang 2026, dass am Jahresende 2025 117 Gigawatt Solarleistung in Deutschland installiert waren. Um das 2030er-Ausbauziel von 215 Gigawatt zu erreichen, müssen jährlich durchschnittlich 19,6 Gigawatt hinzukommen. Hier kann Agri-PV einen relevanten Flächenbeitrag leisten, ohne Konkurrenz zur Lebensmittelproduktion zu erzeugen. Mehr zu politischen Rahmenbedingungen finden Sie in unserem Überblicksartikel.

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Herausforderungen und Kritikpunkte im Blick

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Trotz des Potenzials bleibt Agri-PV umstritten. Eine im Frühjahr 2026 veröffentlichte Studie des Thünen-Instituts kam zu dem Ergebnis, dass Agri-Photovoltaik-Anlagen zwischen 4 und 148 Prozent teurer sein können als herkömmliche Freiflächenanlagen. Branchenvertreter wie der Verein Solarinput kritisieren allerdings die Datengrundlage: Die Studie stütze sich auf Investitionsdaten aus 2022 und 2023, die viele Pilotprojekte und Prototypen mit suboptimalen Systemdesigns enthalten. Durch Standardisierung und Skaleneffekte werde sich die Kostenstruktur deutlich verbessern.

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Zudem werde der agrarische und ökologische Mehrwert unterschätzt. So kann die Teilbeschattung durch Module die Verdunstung senken und in Dürreperioden Erträge schützen. Feldstudien zeigen zudem, dass Agri-PV-Flächen durch Extensivierung zu Hotspots der Artenvielfalt werden können. Eine rein betriebswirtschaftliche Betrachtung greife daher zu kurz.

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Bei Tandem-Solarzellen liegt die größte Hürde in der Langzeitstabilität. Perowskit-Zellen müssen Feuchtigkeit, UV-Strahlung und Temperaturzyklen über 25 Jahre und mehr widerstehen. Erst wenn diese Zuverlässigkeit industriell nachweisbar ist, kann die Technologie den Massenmarkt erreichen.

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Fazit: Zukunft der Solarenergie wird modular, effizienter und flächensparend

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Agri-Photovoltaik und Tandem-Solarzellen sind zwei Seiten derselben Medaille: Sie sollen den Solarstrom-Ausbau beschleunigen, ohne dafür zusätzliche Konfliktflächen zu schaffen. Projekte wie die 23-Megawatt-Anlage in Wadersloh und der 753-Megawatt-Klimapark Steinhöfel beweisen, dass Agri-PV in Deutschland bereits Realität ist. Forschungserfolge am Fraunhofer ISE – von 31,6 Prozent bei Perowskit-Silizium bis zu 34,2 Prozent bei III-V-Germanium-Tandems – zeigen, dass die nächste Effizienzgeneration in den Startlöchern steht.

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Für Betreiber, Landwirte und Investoren lohnt es sich, diese Entwicklungen frühzeitig zu beobachten. Wer heute über Photovoltaik entscheidet, sollte nicht nur die aktuellen Silizium-Module betrachten, sondern auch die Frage stellen, wie sich Flächen langfristig doppelt nutzen lassen und welche Technologien die Wirtschaftlichkeit der nächsten Dekade sichern. Aktuelle Fördermöglichkeiten und EEG-Sätze für 2026 helfen dabei, den richtigen Zeitpunkt und die passende Technologie zu wählen.

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