Solarkraftwerke auf dem Feld können sowohl unsere Lebensmittelproduktion steigern als auch neue Rechenzentren mit Strom versorgen.

Die Nutzung künstlicher Intelligenz (KI) explodiert. Laut einem Branchenbericht wurde im Jahr 2025 mehr als 50 % aller neuen Internetinhalte von KI erstellt. Wir trainieren sogar jetzt KI auf KI-generierten Inhalten, und obwohl dies die Leistung beeinträchtigen kann, schreitet es in rasantem Tempo voran. All diese KI verbraucht viel Energie. Sie belastet das Stromnetz, erhöht die Stromrechnungen der Verbraucher und stört die Planung der großen Stromnetze. Und die "KI-Energiekrise" verschärft sich. Die Internationale Energieagentur prognostiziert, dass die weltweite Nachfrage nach Strom aus Rechenzentren bis 2030 sich verdoppeln wird — auf mehr als den aktuellen Stromverbrauch Japans. Gleichzeitig liefert die Solartechnologie — die die Energie der Sonne zur Stromerzeugung nutzt — die billigste Energie in der Geschichte unseres Planeten. Der Sektor wächst schnell. Doch sowohl Solar- als auch KI-Projekte drohen, wertvollen Ackerboden zu beanspruchen, was öffentliche Proteste ausgelöst hat. Eine neue Studie, an der ich als Co-Autor beteiligt war, weist auf die "Agrivoltaik" hin — die Nutzung von Land sowohl für die Strom- als auch für die Lebensmittelproduktion — als eine vielversprechende Lösung. In der ersten Studie ihrer Art fanden wir heraus, dass Agrivoltaik ein gangbarer Weg ist, um die wachsende Nachfrage nach KI-Energie in den USA zu decken, während gleichzeitig die Lebensmittelproduktion erhöht wird. In Kanada könnte Agrivoltaik genug Strom erzeugen, um den Bedarf an fossilen Brennstoffen im Stromnetz vollständig zu eliminieren — auf weniger als einem Prozent des landwirtschaftlichen Landes des Landes. Agrivoltaik ermöglicht es landwirtschaftlichen Gemeinschaften, solarbasierten Strom zu produzieren und gleichzeitig weiterhin Lebensmittel anzubauen, manchmal mit noch höherem Ertrag als zuvor. In unserer Studie betrachteten wir zwei Arten von Agrivoltaik: vertikale Paneele und einachsige Solarsysteme — da beide in den meisten landwirtschaftlichen Betrieben integriert werden können, ohne die Landwirte zu stören. Vertikale Agrivoltaik sind im Grunde Zäune aus Solarpanelen. Die Solargitter stehen so weit auseinander, dass Landwirte Traktoren, Mähdrescher und andere Geräte zwischen den Reihen fahren können, ohne sie zu treffen. Einachsige Solarsysteme verwenden dasselbe Prinzip — sie werden nur mit größerem Abstand platziert, wenn sie für Agrivoltaik genutzt werden. Die Systeme folgen der Sonne und produzieren somit mehr Energie pro Panel. Wenn gepflanzt wird, stellen sie sich senkrecht auf, ähnlich wie Zäune. Beide Arten der Solarbetriebenen Agrivoltaik beeinflussen das Sonnenlicht, das auf die Pflanzen trifft, kaum und funktionieren daher gut mit den meisten Kulturpflanzen. Mehrere Studien mit einer breiten Palette von Nutzpflanzen — darunter Basilikum, Brokkoli, Sellerie, Chili, Mais, Salat, Gras, Kartoffeln, Spinat, Tomaten und Weizen — haben gezeigt, dass Agrivoltaik den Ertrag steigern kann. Wir haben beispielsweise nachgewiesen, dass der Erdbeerertrag in Ontario in einem normalen Jahr um 18 % stieg. Dies liegt daran, dass die agrivoltaischen Solarmodule einen "Schatteffekt" erzeugen können, der ein günstiges Mikroklima schafft, in dem die Pflanzen vor Sonne, Hitze und Wind geschützt sind. Dieser Schatteneffekt hängt vom Wetter ab. Agrivoltaik ist zum Beispiel allgemein vorteilhaft für Salat, aber der heiße Sommer des letzten Jahres verstärkte den Schatteffekt so sehr, dass das Frischgewicht des Salats um mehr als 400 % im Vergleich zu unbehandelten Kontrollpflanzen stieg und um über 200 % im Vergleich zum nationalen Durchschnittsertrag. In unserer Studie verwendeten wir Daten zum Energieverbrauch von Rechenzentren auf Bundesstaatsebene und modellierten das Produktionspotenzial der Agrivoltaik. Wir untersuchten, welcher Anteil der Nachfrage der digitalen Branche realistisch durch Agrivoltaik gedeckt werden könnte. Außerdem analysierten wir, wie viel landwirtschaftliches Land Investitionen in Solarenergie erfordern würde, um den KI-Verbrauch in den US-Bundesstaaten mit den größten Rechenzentren zu decken. Unsere Ergebnisse zeigten, dass vertikale Agrivoltaik nur zwischen 0,003 und 2 % des landwirtschaftlichen Landes in den ausgewählten Bundesstaaten beanspruchen würde. Das ist fast nichts. Einachsige Solarsysteme benötigen noch weniger — zwischen 0,001 und 0,548 %. Die KI-Energiekrise in den USA könnte durch die Installation von einachsigen Solarsystemen auf höchstens 0,5 % des Landes in den weniger landwirtschaftlich geprägten Bundesstaaten abgewendet werden. Kanada ist noch stärker begünstigt — mit weniger als einem Prozent des landwirtschaftlichen Landes könnte das Land genug Strom produzieren, um den Bedarf an fossilen Brennstoffen zu eliminieren. Das würde Energie für alles bereitstellen — nicht nur für KI. Agrivoltaik erhält Arbeitsplätze in der Landwirtschaft, erhöht die Lebensmittelversorgung und verbessert die landwirtschaftliche Einkommenssituation erheblich aufgrund des hohen Werts des durch Solarmodule erzeugten Stroms. Es schafft eine doppelte Einkommensquelle: einmal durch den Verkauf landwirtschaftlicher Produkte und einmal durch den Verkauf von Strom oder durch die Deckung des eigenen Stromverbrauchs der Landwirtschaft. Es ist nicht überraschend, dass Agrivoltaik schnell wächst, und der Markt hat bereits weltweit über 14 Milliarden Dollar erreicht. Selbst der Vatikan wird jetzt durch Agrivoltaik betrieben. In einigen Jurisdiktionen behindern veraltete Vorschriften jedoch tatsächlich neue Agrivoltaik-Projekte. In Kanada ist Ontario ein Beispiel. Agrivoltaik war in Ontario wirtschaftlich erfolgreich, wenn sie in Kombination mit Weidehaltung von Lämmern und Schafen eingesetzt wurde, um die Vegetation auf konventionellen Solaranlagen niedrig zu halten. Leider ist dies die einzige verbreitete Form der Agrivoltaik in der Provinz aufgrund von Beschränkungen für großflächige Solarenergie auf landwirtschaftlichem Land. Um dieses Hindernis für die Schaffung von Arbeitsplätzen, die Ernährungssicherheit und die wirtschaftliche Entwicklung zu beseitigen, könnte Ontario die regulatorischen Richtlinien aktualisieren, sodass Agrivoltaik von den aktuellen Beschränkungen ausgenommen wird. Dies würde große Kapitalinvestitionen anziehen und die landwirtschaftliche Nutzung für Agrivoltaik ermöglichen. Konkret könnte die Regierung Ontarios Agrivoltaik als "landwirtschaftliche Nutzung" in der politischen Erklärung der Provinz aufnehmen, um die Beschränkungen für "diversifizierte landwirtschaftliche Nutzung" zu umgehen. Auf diese Weise könnten wir alle mehr Nahrung und mehr Solarenergie produzieren, um die steigende Nachfrage zu decken. Der Beitrag wurde ursprünglich auf Englisch in The Conversation am 17. Juni veröffentlicht.