Agrophotovoltaik hat großes Potenzial in Deutschland. Doch noch kämpft die Branche gegen viele Hürden, zeigte die Abschlusstagung das bislang größten Forschungsprojekts dazu am 6. Mai in Berlin.
Solarfreiflächenanlagen oder Ackerbau? Schon länger erhitzt diese Frage die Gemüter. Einerseits sind Freiflächenanlagen dringend nötig, damit Deutschland die Energiewende schafft. Der Bundesverband Erneuerbare Energien geht in seinem Szenario für den von der Bundesregierung geplanten Anteil von 65 % erneuerbarer Energien im Stromsektor davon aus, dass ab dem Jahr 2021 jährlich 10.000 Megawatt (MW) neue Solarstromleistung dazu gebaut werden muss. Laut Bundesverband Solarwirtschaft wird die Hälfte davon über Dachanlagen, die andere Hälfte mithilfe von Freiflächen bereitgestellt werden.
Andererseits gehört der großflächige Bau von bodennahen Solarmodulen auf Ackerflächen aus Sicht der Landwirtschaft genauso zum Flächenfraß wie der Bau von Straßen oder Parkplätzen.
Agrophotovoltaik bringt Solar- und Landwirtschaft unter einen Hut
Abhilfe könnte die sinnvolle Kombination von Photovoltaik und Landwirtschaft bietet. Bei dieser „Agrophotovoltaik“ (APV) nutzt man die Vorteile beider Verfahren: Die auf höheren Gestellen montierten Solarmodule beschatten die landwirtschafltichen Kulturen und verbessern den Wasserhaushalt und produzieren gleichzeitig günstigen Strom zur Versorgung des Betriebes – soweit die Theorie. Aber wie sieht das in der Praxis aus? Für welche Landnutzung ist das interessant und welche Herausforderungen gibt es bei der praktischen Umsetzung? Mit diesen Fragen hat sich das Forschungsprojekt „APV-Resola“ beschäftigt, bei dem mehrere Forschungsinstitute verschiedene Aspekte der Agrophotovoltaik am Beispiel der Hofgemeinschaft Heggelbach am Bodensee untersucht haben. Die Anlage mit 194 kW Leistung ist auf 5 m hohen Gestellen montiert. Auf einer Abschlusskonferenz am 6. Mai stellten die Wissenschaftler nicht nur Projektergebnisse vor, sondern berichteten auch von anderen Projekten und Initiativen.
Die wichtigsten Ergebnisse
Die Beschattung der Kulturen sorgte bei verschiedenen Projekte für Ertragsrückgänge bei Gemüse von bis zu 20 %. Dem stehen Stromerträge der PV-Anlage gegenüber.
Die solare Einstrahlung lag 2018 mit 1.319,7 Kilowattstunden pro Quadratmeter um 8,4 Prozent über dem Vorjahr. Dies steigerte die Solarstromproduktion im Erntejahr 2018 um zwei Prozent auf 249.857 Kilowattstunden, was einem spezifischen Ertrag von 1.285,3 kWh pro installiertem Kilowatt entsprach.
Messungen der Hochschule für Technik und Wirtschaft in Dresden zeigten, dass die Solarmodule die Bodenwasserbilanz verändern. Unter den Modulen zeigte sich eine höhere Bodenfeuchte.
Die Bewirtschaftung unter einer APV-Anlage kostet mehr Zeit, da der Landwirt langsam um die Pfosten herum fahren muss. Das zeigt die Erfahrung der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf am Versuchsstandort in Triesdorf.
Auch sorgt das Wasser, das von den Modulen abläuft, für Erneausfälle unter der Abtropfkante.
Rahmenbedingungen passen nichtDie politischen Rahmenbedingungen in Deutschland passen nicht zur APV: Weder die Flächenbeihilfe noch die Einspeisevergütung im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) gelten für dieses Anbauverfahren. Hier sehen die Projektbeteiligten dringenden Nachholbedarf.
In Deutschland gibt es aktuell acht Agro-PV-Anlagen, vor allem in Gärtnereien oder beim Spargelanbau.
Das Interesse aus der Landwirtschaft ist groß. Bisherige Medienberichte über das APV-Resola-Projekt (auch in top agrar) haben zu über 180 Nachfragen bei den Projektverantwortlichen geführt, vor allem aus der Landwirtschaft und der Industrie.
Andere Länder sind uns bei der Agrophotovoltaik weit voraus, z.B. China oder Korea, wie der Vorsitzende des Projektbeirats von APV-Resola, Hans-Josef Fell, berichtete. Die Chinesen wollen z.B. mithilfe der APV in der Wüste Gobi Ackerbau betreiben. Hier gibt es heute Anlagen mit einer Leistung von 1900 MW Er sieht großes Potenzial darin, bestehende Strukturen wie Hopfengestelle mit der Solarstromproduktion zu verbinden. Auch könnten zwischen APV-Solarmodulen Habichtsnetze aufgespannt werden, sodass eine beschattete Auslauffläche für Freilandhühner entsteht.
Das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) sieht bei APV in Deutschland ein Potenzial von 90.000 MW (90 Gigawatt). Das wäre ein Drittel der Solarstromleistung, die bis zum Jahr 2050 benötigt wird und würde rund 1 % der landwirtschaftlichen Nutzfläche betreffen.
Interessant für Reihenkulturen
Unterm Strich stellten die Referenten fest, dass die Agrophotovoltaik ein interessanter Ansatz für die künftige Landbewirtschaftung ist. Allerdings müssen dafür die Rahmenbedingungen verbessert werden. Aus technischer und wirtschaftlicher Sicht besteht derzeit das größte Potenzial bei Reihenkulturen mit hohem Deckungsbeitrag wie Beerenobst, Hopfen, Weinbau oder Gemüse.
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Solarfreiflächenanlagen oder Ackerbau? Schon länger erhitzt diese Frage die Gemüter. Einerseits sind Freiflächenanlagen dringend nötig, damit Deutschland die Energiewende schafft. Der Bundesverband Erneuerbare Energien geht in seinem Szenario für den von der Bundesregierung geplanten Anteil von 65 % erneuerbarer Energien im Stromsektor davon aus, dass ab dem Jahr 2021 jährlich 10.000 Megawatt (MW) neue Solarstromleistung dazu gebaut werden muss. Laut Bundesverband Solarwirtschaft wird die Hälfte davon über Dachanlagen, die andere Hälfte mithilfe von Freiflächen bereitgestellt werden.
Andererseits gehört der großflächige Bau von bodennahen Solarmodulen auf Ackerflächen aus Sicht der Landwirtschaft genauso zum Flächenfraß wie der Bau von Straßen oder Parkplätzen.
Agrophotovoltaik bringt Solar- und Landwirtschaft unter einen Hut
Abhilfe könnte die sinnvolle Kombination von Photovoltaik und Landwirtschaft bietet. Bei dieser „Agrophotovoltaik“ (APV) nutzt man die Vorteile beider Verfahren: Die auf höheren Gestellen montierten Solarmodule beschatten die landwirtschafltichen Kulturen und verbessern den Wasserhaushalt und produzieren gleichzeitig günstigen Strom zur Versorgung des Betriebes – soweit die Theorie. Aber wie sieht das in der Praxis aus? Für welche Landnutzung ist das interessant und welche Herausforderungen gibt es bei der praktischen Umsetzung? Mit diesen Fragen hat sich das Forschungsprojekt „APV-Resola“ beschäftigt, bei dem mehrere Forschungsinstitute verschiedene Aspekte der Agrophotovoltaik am Beispiel der Hofgemeinschaft Heggelbach am Bodensee untersucht haben. Die Anlage mit 194 kW Leistung ist auf 5 m hohen Gestellen montiert. Auf einer Abschlusskonferenz am 6. Mai stellten die Wissenschaftler nicht nur Projektergebnisse vor, sondern berichteten auch von anderen Projekten und Initiativen.
Die wichtigsten Ergebnisse
Die Beschattung der Kulturen sorgte bei verschiedenen Projekte für Ertragsrückgänge bei Gemüse von bis zu 20 %. Dem stehen Stromerträge der PV-Anlage gegenüber.
Die solare Einstrahlung lag 2018 mit 1.319,7 Kilowattstunden pro Quadratmeter um 8,4 Prozent über dem Vorjahr. Dies steigerte die Solarstromproduktion im Erntejahr 2018 um zwei Prozent auf 249.857 Kilowattstunden, was einem spezifischen Ertrag von 1.285,3 kWh pro installiertem Kilowatt entsprach.
Messungen der Hochschule für Technik und Wirtschaft in Dresden zeigten, dass die Solarmodule die Bodenwasserbilanz verändern. Unter den Modulen zeigte sich eine höhere Bodenfeuchte.
Die Bewirtschaftung unter einer APV-Anlage kostet mehr Zeit, da der Landwirt langsam um die Pfosten herum fahren muss. Das zeigt die Erfahrung der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf am Versuchsstandort in Triesdorf.
Auch sorgt das Wasser, das von den Modulen abläuft, für Erneausfälle unter der Abtropfkante.
Rahmenbedingungen passen nichtDie politischen Rahmenbedingungen in Deutschland passen nicht zur APV: Weder die Flächenbeihilfe noch die Einspeisevergütung im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) gelten für dieses Anbauverfahren. Hier sehen die Projektbeteiligten dringenden Nachholbedarf.
In Deutschland gibt es aktuell acht Agro-PV-Anlagen, vor allem in Gärtnereien oder beim Spargelanbau.
Das Interesse aus der Landwirtschaft ist groß. Bisherige Medienberichte über das APV-Resola-Projekt (auch in top agrar) haben zu über 180 Nachfragen bei den Projektverantwortlichen geführt, vor allem aus der Landwirtschaft und der Industrie.
Andere Länder sind uns bei der Agrophotovoltaik weit voraus, z.B. China oder Korea, wie der Vorsitzende des Projektbeirats von APV-Resola, Hans-Josef Fell, berichtete. Die Chinesen wollen z.B. mithilfe der APV in der Wüste Gobi Ackerbau betreiben. Hier gibt es heute Anlagen mit einer Leistung von 1900 MW Er sieht großes Potenzial darin, bestehende Strukturen wie Hopfengestelle mit der Solarstromproduktion zu verbinden. Auch könnten zwischen APV-Solarmodulen Habichtsnetze aufgespannt werden, sodass eine beschattete Auslauffläche für Freilandhühner entsteht.
Das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) sieht bei APV in Deutschland ein Potenzial von 90.000 MW (90 Gigawatt). Das wäre ein Drittel der Solarstromleistung, die bis zum Jahr 2050 benötigt wird und würde rund 1 % der landwirtschaftlichen Nutzfläche betreffen.
Interessant für Reihenkulturen
Unterm Strich stellten die Referenten fest, dass die Agrophotovoltaik ein interessanter Ansatz für die künftige Landbewirtschaftung ist. Allerdings müssen dafür die Rahmenbedingungen verbessert werden. Aus technischer und wirtschaftlicher Sicht besteht derzeit das größte Potenzial bei Reihenkulturen mit hohem Deckungsbeitrag wie Beerenobst, Hopfen, Weinbau oder Gemüse.
