Agrophotovoltaik: Doppelte Sonnenernte

Foto: Hofgemeinschaft Heggelbach

Photovoltaik oder Photosynthese: Bislang galt auf Äckern der Konkurrenzkampf zwischen der Produktions von Lebensmitteln oder Ökostrom. Eine Pilotanlage am Bodensee zeigt, dass beides sehr gut miteinander verknüpfbar ist. "Agrophotovoltaik" (APV) kann durch die ressourceneffiziente Doppelnutzung die Flächenkonkurrenz abmildern und Landwirten neue Einkommensquellen erschließen.

Seit einem Jahr testen Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE auf einer Versuchsfläche der Demeter-Hofgemeinschaft Heggelbach die deutschlandweit größte Agrophotovoltaikanlage. Für das Projekt montierten die wissenschaftler über einer Ackerfläche von einem Drittel Hektar PV-Module. Der Bauer kann jetzt auf beiden Etagen die ersten Sonnen-Ernten eingefahren.

 

Doppelnutzung des Ackers ein voller Erfolg

 

"Die Ergebnisse des ersten Projektjahrs sind ein voller Erfolg, da sich die Agrophotovoltaik-Anlage als praxistauglich erwiesen hat, die Kosten bereits heute mit kleinen Solar-Dachanlagen wettbewerbsfähig sind, die Ernteprodukte ausreichend hoch und wirtschaftlich rentabel vermarktet werden können", kommentiert Stephan Schindele als Projektleiter Agrophotovoltaik am Fraunhofer ISE. "Die Agrophotovoltaik (APV) hat das Potenzial, neue Flächen für den dringend benötigten Photovoltaik-Ausbau in Deutschland zu erschließen und gleichzeitig den Flächenkonflikt zwischen Landwirtschaft und Freiflächenanlagen zu mildern. Bis zur Marktreife der Technologie müssen jedoch noch weitere Sparten und Anlagengrößen getestet und die technische Integration vorangetrieben werden, zum Beispiel bei der Speicherung", beurteilt Andreas Bett als Institutsleiter des Fraunhofer ISE den Versuch.

Am Bodensee baute der Landwirt auf den Versuchsflächen Winterweizen, Kartoffeln, Sellerie und Kleegras an. Durch einen größeren Reihenabstand zwischen den bifazialen Glas-Glas-Solarmodulen in fünf Meter Höhe und die Ausrichtung nach Südwesten stellten die Fraunhofer-wissenschaftler sicher, dass die Nutzpflanzen gleichmäßig Sonnenstrahlung erhalten.

 

Ernteverluste durch Solarmodule, aber positive Gesamtbilanz

 

Die Ergebnisse der ersten Ernten auf den Versuchsflächen sind weitestgehend vielversprechend: "Beim Kleegras ist der Ertrag im Vergleich zur Referenzfläche nur leicht um 5,3 Prozent reduziert", berichtet Petra Högy. Die Professorin ist Agrarexpertin an der Universität Hohenheim. "Bei Kartoffeln, Weizen und Sellerie sind die Ernteverluste durch die Beschattung mit rund 18 bis 19 Prozent etwas stärker ausgeprägt." Iris Lewandowski urteilt als Leiterin des Fachgebiets Nachwachsende Rohstoffe und Bioenergiepflanzen an der Universität Hohenheim: "Aus agrarwissenschaftlicher Sicht sieht Agrophotovoltaik nach einem vielversprechenden Lösungsansatz aus, um die Landnutzungseffizienz zu erhöhen und den Mix erneuerbarer Energien zu erweitern, die zukünftig aus der Landwirtschaft bereitgestellt werden." Allerdings, schränkten die Expertinnen ein, seien noch mehrere Praxisjahre und Untersuchungen mit anderen Kulturen sinnvoll, um eindeutige Aussagen treffen zu können.

Die 720 Solarmodule gewinnen Sonnenstrom nicht nur auf der Vorderseite, sondern nutzen auch die von der Umgebung reflektierte Strahlung auf der Rückseite. Bei günstigen Bedingungen (etwa ber einer Schneefläche), können sie so bis zu 25 Prozent Mehrertrag erzielen und die Energieernte der Fläche zusätzlich erhöhen.

Aus energetischer Sicht ist diese Doppelnutzung einer Ackerfläche ohnehin deutlich effizienter als der reine Anbau von Energiepflanzen, der in Deutschland immerhin 18 Prozent der landwirtschaftlichen Flächen ausmacht.

Die installierte Leistung von 194 Kilowatt kann 62 Vier-Personen- Haushalte versorgen. In zwölf Monaten hat die Photovoltaik-Anlage 1.266 Kilowattstunden Strom pro installiertem Kilowatt Leistung erbracht. Dieses Ergebnis liegt ein Drittel über dem deutschlandweiten Durchschnitt (950 Kilowattstunden pro Kilowatt).


red

 

 

 

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