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Agrophotovoltaik bringt Landwirtschaft und Solarenergie zusammen

Die geschmückten Straßen und Vorgärten sowie der verlockende Duft von Glühwein und gebrannten Mandeln machen schnell klar: Es ist Vorweihnachtszeit! Allerdings zeigt sich diese Zeit des Jahres nicht unbedingt von ihrer nachhaltigen Seite. Gefällte Weihnachtsbäume in Wohnzimmern, volle Innenstädte und Geschäfte, Paketdienste laufen auf Volllast. Damit der Öko-Gedanke dennoch nicht zu kurz kommt präsentieren wir mit jeder angezündeten Adventskerze eine nachhaltige und spannende Idee.

Solaranlagen sind aus Sicht der regenerativen Idee – neben der Windkraft – kaum wegzudenken. Das Problem ist nur: Sie nehmen enorme Flächen ein. Die sogenannte Agrophotovoltaik möchte dieses Problem lösen, indem sie die Solarenergie mit der Landwirtschaft zusammenbringt und Flächen somit zweifach nutzt.

Photovoltaik und Landwirtschaft effizient vereint

Die Agrophotovoltaik könnte ein spannendes Puzzleteil für die künftige Energiegewinnung sein. So wie bei der Begriffsbildung werden dabei Landwirtschaft und Solarenergie vereint. Denn das Problem ist bei beiden Sektoren: Es braucht Fläche, oftmals viel Fläche und die ist leider endlich. Durch gestiegenem Flächenverbrauch und Bodenversiegelung wird sich das Flächenproblem in Deutschland in den kommenden Jahrzehnten eher verstärken. Eine ähnliche Diskussion gibt es auch bei der Biomasse, für die unter anderem zusätzlich Energiepflanzen wie Mais angebaut werden.  

Deshalb stellten Forscher des Fraunhofer-Instituts ein Projekt auf die Beine, bei der Landwirtschaft und Solarenergie auf einer Fläche zu Testzwecken vereint werden. Die kleine Projektanlage befindet sich auf dem Hof Heggelbach in Baden-Württemberg und besitzt derzeit noch eine überschaubare Größe von 0,3 Hektar. Diese Fläche wird genutzt, um verschiedene Gemüsesorten probeweise anzubauen und zu testen, welche davon auf dem Feld mit den Bedingungen am besten klarkommen. Über der Agrarfläche – in 5 Meter Höhe – thronen die Solarmodule, die auf große Stahlstelzen montiert wurden. Die Höhe ermöglicht es, dass landwirtschaftliche Maschinen bequem drunter durch passen. Mit dieser Methode sollen zwei Fliegen mit einer Klappe geschlagen werden. „Wenn es die Politik zulässt, kann die Agrophotovoltaik die Antwort auf die Tank-oder-Teller-Diskussion sein“, so Projektleiter Stephan Schindele.

Kleegras ist kein Fan der Agrophotovoltaik

Was die Forscher an der Projektanlage konkret wissen wollen, ist der Ertrag beider Nutzungsformen auf einer Fläche, denn die Solarmodule beeinflussen nicht nur die Menge an Sonnenlicht, die auf den Boden fällt. Auch der Niederschlag sowie die Bodentemperatur werden von ihr beeinflusst. Für die Ernte von 2018 kamen die Forscher zu dem Ergebnis, dass die Agrophotovoltaik im Dürre- und Hitzesommer für gute Ergebnisse sorgte. »Wir gehen davon aus, dass die Pflanzen den von Trockenheit geprägten Hitzesommer 2018 durch die Verschattung unter den semitransparenten Solarmodulen besser verkrafteten«, sagt Agrarwissenschaftlerin Andrea Ehmann.

Was unter dem „Solardach“ gut wächst, ist auch abhängig von der Pflanzensorte, denn Sellerie profitiert von der Photovoltaikanlage im Vergleich zum Anbau unter freiem Himmel, während man bei Kleegras leichte Verluste verzeichnete. Insgesamt fassen die Forscher die Landnutzungseffizienz so zusammen: 100% Kartoffeln oder 100% Solarstrom werden zu 186% Landnutzung bei gemischter Flächennutzung. Sollte es sich bewähren, dürfte man solche Anlagen in den kommenden Jahren des Öfteren finden.

Dass die Idee noch relativ neu ist, zeigt sich daran, dass sie selbst global gesehen relativ selten umgesetzt worden ist. Besonders eine Anlage in China, die bereits 700 Megawatt an Energie liefert, nimmt die Vorreiterrolle ein. Die Anlage in Baden-Württemberg mit ihrer kleinen Größe lediglich 194 Kilowatt. Aber wie in der Landwirtschaft, dauert es halt ein wenig, bis man im großen Stil ernten kann.