Agrophotovoltaik: Gemüseanbau unter dem Solardach

Foto: Fraunhofer ISE

Stichworte: Agrophotovoltaik; Eigenverbrauch, Freiflächenanlage

Doppelt ernten ist die Devise der Agrophotovoltaik-Forschungsanlage unweit des Bodensees. Sieben Meter unter den PV-Modulen wird hier Gemüse angebaut.

Photovoltaik-Anlagen auf Freiflächen brauchen Platz – und dieser Platz geht der Landwirtschaft verloren. Die Konkurrenz um die Fläche ließe sich mindern, wenn beides auf einer Fläche funktioniert: Der Anbau von Gemüse und Getreide sowie die Produktion von Solarstrom. Mit einer Pilot-Agrophotovoltaikanlage auf Stelzen wollen Verbundpartner erproben, ob eine doppelte Nutzung der Fläche möglich ist. Am vom Bund finanzierten Projekt sind Agrarforscher der Universität Hohenheim ebenso beteiligt wie das Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE, die Elektrizitätswerke Schönau eG (EWS-Schönau), der Regionalverband Bodensee-Oberschwaben und die Demeter-Hofgemeinschaft Heggelbach. Die Idee gibt es schon lange. Bereits 1981 veröffentlichte Prof. Adolf Goetzberger, Gründer des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE, den Artikel „Kartoffeln unter dem Kollektor“.

Konkurrenz um die Landnutzung mindern

Photovoltaik-Anlagen auf Freiflächen (PV-FFA) werden in etwa fünf bis acht Jahren auch ohne finanzielle Förderung durch das Erneuerbare Energie Gesetz (EEG) wirtschaftlich werden, heißt es auf der Website der Verbundpartner. Damit werde aus im ländlichen Raum eine steigende Nachfrage nach landwirtschaftlichen Flächen geben und eine wachsende Konkurrenz zwischen Land- und Energiewirtschaft sowie höhere Pachtpreise. Die Doppelnutzung der landwirtschaftlichen Fläche würde den Bau großer PV-Freiflächenanlagen ermöglichen, ohne dass zu viel fruchtbarer Ackerboden verbraucht wird. Der Landwirt kann im Pilotprojekt 95 Prozent des Testfeldes benutzen.

Zudem werden die Wertschöpfung in der Region und die ländliche Entwicklung gefördert, so die Verbundpartner. Agropholtaikprojekte sind prädestiniert dafür, dezentral von Landwirten, Gemeinden sowie klein- und mittelständischen Unternehmen getragen zu werden. Ziel ist eine ganzheitliche Energieversorgung: „ Für die Landwirtschaft bietet sich die Möglichkeit unabhängiger Stromerzeugung. Zusätzlich zu Kosteneinsparungen durch Eigenverbrauch ergeben sich neue Verdienstmöglichkeiten durch die Einspeisung des selbsterzeugten Stroms in das lokale Versorgungsnetz“, heißt es auf der Website des Pilotprojektes. Zudem könnten – in Verbindung mit einem Stromspeicher – Landmaschinen zukünftig elektrisch betrieben werden anstatt wie bisher mit Diesel.

Die Agrophotovoltaik-Technologie wird derzeit weder über PV-Freiflächenausschreibungen noch über eine EEG- Einspeisevergütung gefördert. Die Projektpartner rechnen vor, das sich die Investition bei einer Einspeisevergütung in Höhe von 0,12 €/kWh lohnen würde. Bei erfolgreichem Ergebnis des Modellprojektes sei die Etablierung der innovativen Technologie auf eine politische Steuerung und Regulierung angewiesen.

(c) Fraunhofer ISE

Das technische Konzept

Die Solarpanele der 194 Kilowatt-Photovoltaikanlage stehen auf Stelzen in sieben Meter Höhe, so kann unten noch ein Mähdrescher durchfahren Die Fachleute des Institut für Solare Energiesysteme haben in Simulationen berechnet, dass die Solarkollektoren leicht nach Südwest und Südost zeigen müssen. Die sogenannten bifazialen Module können – durch die Reflexion des Sonnenlichtes in der Umgebung – auch auf der Unterseite Strom gewinnen. So kann laut Hersteller 25 Prozent mehr Ertrag entstehen. Bei der Pilotanlage soll der Demeterhof möglichst viel Strom im Eigenverbrauch nutzen.

Ein Drittel der Versuchsfläche von etwa 2,5 Hektar, wird von der Agrophotovoltaik-Forschungsanlage belegt. Die restliche Fläche dient als Referenzfläche, um die Ackererträge zu vergleichen. Die installierte Leistung von 194,4 kWp kann jährlich 62 Haushalte (versorgen.

Fruchtfolge testen

Die Agrarforscherinnen der Universität Hohenheim wollen nun herausfinden, welche Pflanzen am besten unter dem Solardach wachsen. Sie testen Kleegras, Winterweizen, Kartoffeln und Sellerie Das Pilotprojekt soll auch beantworten, ob genug Regen auf den Boden kommt, er sich gleichmäßig am Boden verteilt und welchen Einfluss die Verschattung durch die Module hat. Neben dem Versuchsfeld werden zum Vergleich auf einem weiteren Feld ohne Solardach die gleichen Pflanzen angebaut. Außerdem werden die Auswirkungen auf Umwelt und Biodiversität untersucht.

Bis 2019 werden die Verbundpartner die Pilotanlage gemeinsam betreiben.  Dann werden die Ergebnisse und konkrete Empfehlungen für die Praxis vorliegen.

Die Projektpartner

Fakultät Agrarwissenschaften an der Universität Hohenheim, Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE, Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS), Elektrizitätswerke Schönau eG (EWS-Schönau), der Regionalverband Bodensee-Oberschwaben, die Demeter-Hofgemeinschaft Heggelbach und BayWa r.e..

Weitere Information finden Sie unter www.agrophotovoltaik.de

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