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13.09.2022 | Photovoltaik | Im Fokus | Online-Artikel

Agri-PV macht Landwirtschaft und Energieproduktion effektiver

verfasst von: Frank Urbansky

3 Min. Lesedauer
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Der Klimawandel verändert Ertragspotenziale auf Äckern und macht mehr erneuerbare Energien nötig. Beides kann man mit Agri-PV verbinden. Ein neues Forschungsprojekt soll das beweisen.

Deutschland hat ein Problem mit den Potenzialen von erneuerbaren Energien. "Aufgrund enger potenzialseitiger Wachstumsgrenzen in den Bereichen Wasserkraft- und Biomassenutzung, muss sich die zukünftige Entwicklung der Stromerzeugung v. a. auf den Zuwachs von Windkraft- und Photovoltaikanlagen konzentrieren", benennen diese die Springer-Autoren Heidi Elisabeth Megerle und Adrian Frick in ihrem Online-Beitrag Energie(wenden) im Ländlichen Raum: Auswirkungen, Chancen und Risiken am Beispiel von Baden-Württemberg ab Seite 2.

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Insbesondere die Photovoltaik könnte einen neuen Push erhalten. Agri-PV, also die Kombination von Landwirtschaft und Solarstromproduktion, wird derzeit erforscht und getestet. Sie hätte mehrere Vorteile. So könnten Bodenerosion oder Austrocknung in Dürreperioden verringert werden. Die PV-Module können auch Pflanzen gegenüber Extremwetterereignissen wie Hagel oder Frühjahrsfrost schützen. Inzwischen sind Anlagen mit integrierter Bewässerung marktreif. Die Installation der Anlagen ist zudem kostengünstiger als etwa Dach-PV.

Weniger Hindernisse, mehr Beschleunigung nötig

Das Projekt "SynAgri-PV: Synergetische Integration der Photovoltaik in die Landwirtschaft als Beitrag zu einer erfolgreichen Energiewende – Vernetzung und Begleitung des Markthochlaufs der Agri-PV in Deutschland" soll diese Forschungsarbeiten begleiten. Es wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit 1,7 Millionen Euro gefördert und läuft bis 2025.

Die Federführung haben das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und das Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF). Ziel ist es, zentrale wissenschaftliche, juristische, wirtschaftliche und gesellschaftliche Rahmenbedingungen und Voraussetzungen für den Markthochlauf in Deutschland zu evaluieren, zu beschreiben und zu beschleunigen. 

Durch die zunehmende Elektrifizierung in der Mobilität und Industrie ist mit einem Bruttostromverbrauch von rund 1.100 Terrawattstunden (TWh) pro Jahr zu rechnen. Aktuell liegt dieser Wert bei etwa 530 TWh. Neben der Windenergie kann nur ein Ausbau der Photovoltaik zu diesem Ziel führen – ausgehend von der heute installierten Leistung wäre hier eine Verachtfachung auf 445 Gigawatt bis 2045 nötig, was einen Zubau um 20 GW jedes Jahr bedeutet. Möglich wird dies nur durch den Aufbau auf Freiflächen. 

Und hier kommt die Agri-PV ins Spiel, da sie den Druck auf die knappe Ressource Land verringern kann.

Denn Agri-PV ist die kombinierte Produktion von erneuerbarer Energie und Nahrungsmitteln auf derselben Fläche. Die Module sind im Vergleich zu herkömmlichen Freiland-Photovoltaikanlagen meist hoch aufgeständert und ermöglichen so die Unterfahrt mit Landmaschinen oder die Arbeit von Erntehelfern. Schwenkbare Module ermöglichen zudem mehr Lichteinfall, den die Pflanzen für ihr Wachstum benötigen.

Pilotprojekte laufen meist bei Obstplantagen

Erste Anlagen in Deutschland arbeiten bei Sonderkulturen wie Obst. "Damit sind Agri-PV-Systeme für die Landwirtschaft zunehmend attraktiv, weil hiermit eine Möglichkeit gegeben ist, die heimische Landwirtschaft auch gegenüber dem internationalen Markt wettbewerbsfähig zu halten und den Landwirtinnen und Landwirten zusätzliches Einkommen zu ermöglichen", erklärt Max Trommsdorff, Projektleiter am Fraunhofer ISE.

Trotzdem konnten bisher in Deutschland nur sehr wenige, kleine Projekte realisiert werden. Gründe liegen in den bisherigen rechtlichen Rahmenbedingungen mit unzureichenden Anreizsystemen und aufwendigen Genehmigungsprozessen. Genau hier will das Projekt ansetzen und diese Hemmnisse ermitteln und letztlich beseitigen helfen.

Dabei sollte jedoch nicht nur der Blick auf Deutschland gerichtet werden. Denn PV-Produktion nahe und mit der Landwirtschaft könnte weltweit ein weiteres Problem lösen. "Bei globaler Betrachtung ist gerade die netzferne Versorgung mit Solarstrom von großer Bedeutung. Vielerorts ersetzen PV-Generatoren Dieselgeneratoren, deren Versorgung mit Dieselöl aufwendig und kostenintensiv ist. PV-Pumpen unterstützen die Landwirtschaft und Solarstrom ermöglicht die Beleuchtung abgelegener Dörfer sowie deren Anschluss an die Außenwelt durch solarversorgte Telekommunikationseinrichtungen", beschreibt dies Springer-Vieweg-Autor Elmar Bollin in seinem Buchkapitel Solartechnik auf Seite 434.

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