Photovoltaik hat gegenüber der Windenergie einen entscheidenden Nachteil: Sie benötigt deutlich mehr Fläche, da die Module flächig auf dem Dach oder auf Freilandgestellen installiert sind. Das kann regional zu Flächenkonflikten führen. Diese Nachteile will der Erfinder Wilhelm Hepperle mit dem „PV-Baum“ umgehen. Bei dieser Konstruktion sind an einer senkrechten Stütze insgesamt acht waagerechte „Äste“ wie Arme (zwei in einer Reihe) montiert. Sie tragen jeweils bis zu sechs Solarmodule. Ein Baum mit vier Armen kommt auf eine elektrische Leistung von 14 kW, mit acht Armen liegt die Leistung bei 28 kW pro Baum. Je nach Anzahl der Arme ist die gesamte Konstruktion 5 bis 17 m hoch.
Untere Reihe in 2,5 m Höhe
Die Bäume werden je nach Bodenbeschaffenheit mit unterschiedlichen Fundamenten verankert, z.B. mit einem Köcherfundament. „Ziel ist es, sie einfach wieder entfernen zu können“, sagt Hepperle.
Der untere „Stamm“ des Baumes ist drehfest am Fundament mit einer Höhe von ca. 2,5 m befestigt. Darauf aufgesetzt ist der drehbare Mast, der die „Äste“ trägt. Der drehbare Mast folgt dabei dem Tagesverlauf der Sonne.
Zudem sind die Module bifacial, sie sammeln also auch auf der Rückseite Sonnenlicht und erzeugen Strom. Laut Hepperle sorgen Nachführung und Modultechnik dafür, dass der Ertrag rund 40 % höher liegt als bei herkömmlichen Solarparks gleicher installierter Leistung.
Um eine möglichst geringe Windlast und somit eine leichte Konstruktion realisieren zu können, lassen sich die Module schwenken. Sie stellen sich bei Windgeschwindigkeiten von 60 km/h in den Wind und bei nachlassendem Wind wieder zurück.
Für Agriphotovoltaik interessant
Die Konstruktion sieht Hepperle neben der Anwendung für Solaranlagen auf Parkplätzen insbesondere als Variante der Agriphotovoltaik, bei der Solarstromproduktion und Landwirtschaft auf einer Fläche kombiniert werden. Dazu lassen sich mehrere Bäume in einer Reihe, flächig verteilt auf einem Schlag oder rechts und links von Feldwegen aufstellen. Unter den Bäumen können Pflanzen mit bis zu 2,3 m Höhe angebaut werden, da die untere Modulreihe auf einer Höhe von 2,50 m beginnt. Die Arme lassen sich bei Bedarf in einer Reihe ausrichten, um mehr Platz für Bodenbearbeitung oder Erntemaschinen zu haben.
„Die bis zu 10 m hohe Anlage ist grundsätzlich ohne Genehmigung installierbar. Aus Gründen der Produktsicherheit und der Versicherbarkeit ist es jedoch sehr zu empfehlen, die Anlage mit Statik und Prüfstatik zu realisieren“, sagt Hepperle. Entsprechende Bauanträge sind jedoch in jedem Fall zu stellen, denn nur wenn Flächen im Flächennutzungsplan ausgewiesen sind, ist eine Installation möglich.
Genaue Investitionskosten liegen noch nicht vor. „Nach aktueller Kostenschätzung ist aber eine Amortisation der Anlage im Zeitraum von zehn Jahren realistisch, wenn der Landwirt bei der Innovationsausschreibung für besondere Agri-PV-Anlagen mitmacht und einen Zuschlag erhält“, sagt Hepperle. In diesem Fall wäre eine Einspeisevergütung von 3 bis 4 ct/kWh plus eine Innovationsprämie von maximal 7,5 ct, also ca. 10 ct/kWh angesetzt. Sollte ein Zuschlag nicht erfolgen, bietet sich als interessante Option ein direkter Stromverkauf (PPA) an.
Die Innovationsausschreibung gibt Landwirten die Möglichkeit, Freiflächenanlagen auch außerhalb der Beschränkungen im EEG zu bauen. Laut § 37 EEG sind Freiflächenanlagen nur neben Schienen oder Autobahnen oder – in einigen Bundesländern – auf Flächen in benachteiligten Gebieten möglich.
Photovoltaik hat gegenüber der Windenergie einen entscheidenden Nachteil: Sie benötigt deutlich mehr Fläche, da die Module flächig auf dem Dach oder auf Freilandgestellen installiert sind. Das kann regional zu Flächenkonflikten führen. Diese Nachteile will der Erfinder Wilhelm Hepperle mit dem „PV-Baum“ umgehen. Bei dieser Konstruktion sind an einer senkrechten Stütze insgesamt acht waagerechte „Äste“ wie Arme (zwei in einer Reihe) montiert. Sie tragen jeweils bis zu sechs Solarmodule. Ein Baum mit vier Armen kommt auf eine elektrische Leistung von 14 kW, mit acht Armen liegt die Leistung bei 28 kW pro Baum. Je nach Anzahl der Arme ist die gesamte Konstruktion 5 bis 17 m hoch.
Untere Reihe in 2,5 m Höhe
Die Bäume werden je nach Bodenbeschaffenheit mit unterschiedlichen Fundamenten verankert, z.B. mit einem Köcherfundament. „Ziel ist es, sie einfach wieder entfernen zu können“, sagt Hepperle.
Der untere „Stamm“ des Baumes ist drehfest am Fundament mit einer Höhe von ca. 2,5 m befestigt. Darauf aufgesetzt ist der drehbare Mast, der die „Äste“ trägt. Der drehbare Mast folgt dabei dem Tagesverlauf der Sonne.
Zudem sind die Module bifacial, sie sammeln also auch auf der Rückseite Sonnenlicht und erzeugen Strom. Laut Hepperle sorgen Nachführung und Modultechnik dafür, dass der Ertrag rund 40 % höher liegt als bei herkömmlichen Solarparks gleicher installierter Leistung.
Um eine möglichst geringe Windlast und somit eine leichte Konstruktion realisieren zu können, lassen sich die Module schwenken. Sie stellen sich bei Windgeschwindigkeiten von 60 km/h in den Wind und bei nachlassendem Wind wieder zurück.
Für Agriphotovoltaik interessant
Die Konstruktion sieht Hepperle neben der Anwendung für Solaranlagen auf Parkplätzen insbesondere als Variante der Agriphotovoltaik, bei der Solarstromproduktion und Landwirtschaft auf einer Fläche kombiniert werden. Dazu lassen sich mehrere Bäume in einer Reihe, flächig verteilt auf einem Schlag oder rechts und links von Feldwegen aufstellen. Unter den Bäumen können Pflanzen mit bis zu 2,3 m Höhe angebaut werden, da die untere Modulreihe auf einer Höhe von 2,50 m beginnt. Die Arme lassen sich bei Bedarf in einer Reihe ausrichten, um mehr Platz für Bodenbearbeitung oder Erntemaschinen zu haben.
„Die bis zu 10 m hohe Anlage ist grundsätzlich ohne Genehmigung installierbar. Aus Gründen der Produktsicherheit und der Versicherbarkeit ist es jedoch sehr zu empfehlen, die Anlage mit Statik und Prüfstatik zu realisieren“, sagt Hepperle. Entsprechende Bauanträge sind jedoch in jedem Fall zu stellen, denn nur wenn Flächen im Flächennutzungsplan ausgewiesen sind, ist eine Installation möglich.
Genaue Investitionskosten liegen noch nicht vor. „Nach aktueller Kostenschätzung ist aber eine Amortisation der Anlage im Zeitraum von zehn Jahren realistisch, wenn der Landwirt bei der Innovationsausschreibung für besondere Agri-PV-Anlagen mitmacht und einen Zuschlag erhält“, sagt Hepperle. In diesem Fall wäre eine Einspeisevergütung von 3 bis 4 ct/kWh plus eine Innovationsprämie von maximal 7,5 ct, also ca. 10 ct/kWh angesetzt. Sollte ein Zuschlag nicht erfolgen, bietet sich als interessante Option ein direkter Stromverkauf (PPA) an.
Die Innovationsausschreibung gibt Landwirten die Möglichkeit, Freiflächenanlagen auch außerhalb der Beschränkungen im EEG zu bauen. Laut § 37 EEG sind Freiflächenanlagen nur neben Schienen oder Autobahnen oder – in einigen Bundesländern – auf Flächen in benachteiligten Gebieten möglich.
