Agri-Photovoltaik

Vertikale Solaranlagen senken Bedarf an Gasimporten und Stromspeichern

Leipziger Forschende zeigen in neuer Studie: Vertikale Agri-Photovoltaikanlagen in Ost-West-Richtung auf landwirtschaftlichen Flächen bieten enormes Potenzial für die Energiewende.

Werden zukünftig weiterhin Solarmodule primär in Südausrichtung zugebaut, sind zusätzliche Stromspeicher nötig, um tages- und jahreszeitabhängige Schwankungen abzufangen. In einer neuen Studie im Fachmagazin „Smart Energy“ zeigt ein Leipziger Forschungsteam: Sinnvoll wäre, künftig vorrangig bifaziale Solarmodule senkrecht zu installieren und dafür beispielsweise landwirtschaftliche Flächen zu nutzen.

Die Vorteile des Systems



„Bifaziale Solarmodule können Sonnenenergie von beiden Seiten nutzen. In Ost-West-Ausrichtung installiert, wird morgens und abends der meiste Strom erzeugt. Damit ließe sich der Bedarf an Stromspeichern reduzieren und gleichzeitig der Flächenbedarf für die Stromerzeugung geringhalten“, erklärt Sophia Reker von der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (HTWK Leipzig) und Erstautorin der Studie „Integration of vertical solar power plants into a future German energy system“. Ihre Argumentation stützen die Forschenden auf eine Simulation des deutschen Energiesystems mit der Software Energyplan.

Weniger Gaskraftwerke

Bifaziale Solarmodule sind zwar etwas teurer als konventionelle Solaranlagen. Aber da sie die Anzahl von Stunden mit verfügbarer Solarenergie erhöhen, werden andere Elektrizitätsbedarfe, beispielsweise in Gaskraftwerken, reduziert. Senkrecht installiert, können die Solaranlagen laut Reker gut auf landwirtschaftlich genutzten Flächen errichtet werden. „Das schafft zusätzliche Verdienstmöglichkeiten für Landwirte und erhöht das Flächenpotenzial für erneuerbare Energien in Deutschland so sehr, dass wir nur in geringem Maße zusätzlich Energie importieren müssten“, sagt Jens Schneider, Professor für Vernetzte Energiesysteme an der HTWK Leipzig und Ko-Autor der Studie.

Auf landwirtschaftlichen Flächen installierte Solaranlagen können das Wachstum bestimmter Nutzpflanzen unterstützen, da sie die Pflanzen vor Wind und Hitze schützen. Direkt unter den Modulen sind Blühstreifen für mehr Biodiversität möglich. Durch das neue Gesetzespaket der Bundesregierung soll sogenannte Agri-Photovoltaik in Zukunft besonders gefördert werden.



Starker Zubau der Photovoltaik nötig

Für ihre Studie haben Sophia Reker, Jens Schneider und Christoph Gerhards mit der Software Energyplan ein Energiesystem für Deutschland modelliert, welches entsprechend der deutschen Klimaschutzziele im Jahr 2030 im Vergleich zu 1990 insgesamt 80 % weniger CO₂-Ausstoß verursacht. Dafür nehmen die Forschenden einen Zubau von derzeit 64 auf 195 Gigawatt Windenergieleistung und von derzeit 58 auf 400 Gigawatt Sonnenenergieleistung an.

Um diese installierte Leistung tatsächlich nutzen zu können, sind Stromspeicher nötig. Die Forschenden zeigen in ihrer Studie auf, dass der Bedarf an Stromspeichern sinkt, wenn der Großteil der zugebauten Solarleistung vertikal in Ost-West-Ausrichtung installiert wird. So können beispielsweise in einem Szenario ohne zusätzliche Stromspeicher allein dadurch mehr als 10 Megatonnen CO₂ pro Jahr eingespart werden, dass 70 bis 90 % der zugebauten Solarmodule nicht nach Süden geneigt, sondern in Ost-West-Ausrichtung vertikal installiert werden. 




Mehr zu dem Thema

Die Redaktion empfiehlt

Das Wichtigste zum Thema Energie freitags, alle vier Wochen per Mail!

Mit Eintragung zum Newsletter stimme ich der Nutzung meiner E-Mail-Adresse im Rahmen des gewählten Newsletters und zugehörigen Angeboten gemäß den Datenschutzbestimmungen zu.