Salat unter der Solaranlage

Konzept einer Agrophotovoltaik-Anlage. (Bild: © Fraunhofer ISE)
Konzept einer Agrophotovoltaik-Anlage. (Bild: © Fraunhofer ISE)

Wissenschaftler erforschen die Agrophotovoltaik, ein Konzept, das die Ernte von Strom und Gemüse auf derselben Fläche ermöglicht. Erste Studien des Fraunhofer ISE legen nahe, dass bestimmte Feldfrüchte wie Salat unter Solaranlagen sogar besser wachsen. 

27.06.2015 – Auf fruchtbarem Ackerland Freiflächenanlagen zu montieren und den guten Boden nicht mehr für die Ernte von Nahrungsmitteln nutzen zu können, lehnen viele Landwirte und Verbraucher ab. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg suchen deswegen nach optimalen Lösungen, die Landnutzungskonkurrenz vermeiden. Gemeinsam  mit Wissenschaftlern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Universität Hohenheim entwickeln und testen sie Konzepte für die sogenannte Agrophotovoltaik.

Energie, Erbsen, Eisbergsalat – im Prinzip ist es möglich, Gemüse und Sonnenkraft von der gleichen Fläche zu ernten und dadurch sowohl die Einnahmen zu steigern als auch eine Konkurrenzsituation zu verhindern. Die vom Bundesbildungsministerium geförderte Forschung folgt dem „Living Lab“-Prinzip, das auf inter- und transdisziplinäre Zusammenarbeit ausgerichtet ist. Das Pilotprojekt startet aktuell, die erste Modellregion ist die Region Bodensee-Oberschwaben.

Weiterhin sinkende Photovoltaik-Systemkosten und damit Stromgestehungskosten von deutlich unter zehn Cent pro Kilowattstunde machen Freiflächenanlagen als Investment interessant. Doch der damit einhergehende Wandel von Kulturlandschaften zu Energielandschaften löst auch Interessenkonflikte aus. Hier könnte die Agrophotovoltaik ein Lösungsansatz sein: ein Anbausystem zur Produktion von landwirtschaftlichen Gütern unterhalb von PV-Freiflächenanlagen, das die Erträge aus Photovoltaik und Photosynthese, also die gleichzeitige Ernte von Solarstrom und Lebensmitteln, optimiert. „Dieser Ansatz, Sonnenenergie auf der gleichen Fläche für Nutzpflanzen und für Solarstromproduktion zu verwenden, könnte sich zu einem weltweit interessanten Beispiel entwickeln“, glaubt Professor Eicke Weber, Institutsleiter des Fraunhofer ISE.

Eine erste 190 kWp leistungsstarke Agrophotovoltaik-Anlage soll auf Ackerflächen der Demeter-Hofgemeinschaft Heggelbach in der Region Bodensee installiert werden. Agrarwissenschaftliche, sozialpolitische, ökonomische und ökologische Analysen begleiten das Projekt. Ein Schwerpunkt ist dabei der Feld- und Gemüsebau. Im Bodenseekreis betrug der Anteil erneuerbarer Energien am Stromverbrauch 2013 rund zwölf Prozent, während er im Bundesdurchschnitt bei 25,5 Prozent lag. Ein Grund hierfür sind unter anderem die Probleme, die bei anderen Formen erneuerbarer Energiegewinnung entstehen: Beispielsweise sind Windkraftanlagen sehr umstritten, da sie den Alpenpanoramablick stören könnten, und das Biogaspotenzial ist aufgrund der Obst- und Hopfenanbaugebiete gering. Die Agrophotovoltaik könnte hier nach Einschätzung der Forscher eine zukunftsträchtige und nachhaltige Lösung darstellen, mit hoher Übertragbarkeit auf andere Regionen. Das technisch erschließbare Potenzial für Agrophotovoltaik in Deutschland wird auf 25 bis 50 GWp geschätzt. Zum Verhältnis: Ende 2014 waren in Deutschland rund 39 GWp Photovoltaik Nennleistung installiert, davon etwa neun GWp auf Acker- und Konversionsflächen.

Erste Studien des Fraunhofer ISE legen nahe, dass bestimmte Feldfrüchte wie etwa Kartoffeln oder Salat mit verringerter Sonneneinstrahlung sogar besser wachsen. Grundsätzlich sind zeitlich gemittelt gleichmäßige Einstrahlungsverhältnisse unter Photovoltaik-Anlagen möglich. Da entsprechende Projekte vornehmlich durch Landwirte, Gemeinden und kleine und mittlere Unternehmen ins Leben gerufen würden, könnte die zweifache Landnutzung das lokale Unternehmertum unterstützen und so die Wertschöpfung in der Region sowie die ländliche Entwicklung fördern.

Weiterführende Ideen für Anwendungen sind der Obst-, Wein- und Hopfenanbau, aber auch Landbau in besonders niederschlagsarmen Gebieten. So möchte das Fraunhofer ISE in Ägypten Dieselgeneratoren durch die Technik ersetzen und dabei durch den gleichzeitigen Aufbau von Wasseraufbereitungs- und Wasserverteilungssystemen Aspekte der Nahrungsmittel-, Energie- und Wasserversorgungssicherheit berücksichtigen. rr

   

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  1. Christine Köhler
    Christine Köhler 27.03.2015, 13:48 Uhr
    GNAMPF!

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