Photovoltaik und Photosynthese passen zusammen

Photovoltaik und Photosynthese – Die Agrophotovoltaik-Pilotanlage in Heggelbach am Bodensee mit einer Leistung von 194 Kilowatt erstreckt sich über einen Drittel Hektar und kombiniert Strom- und Nahrungsmittelproduktion. (Foto: © Fraunhofer ISE)
Photovoltaik und Photosynthese – Die Agrophotovoltaik-Pilotanlage in Heggelbach am Bodensee mit einer Leistung von 194 Kilowatt erstreckt sich über einen Drittel Hektar und kombiniert Strom- und Nahrungsmittelproduktion. (Foto: © Fraunhofer ISE)

Bisher galt für Ackerflächen: entweder Stromerzeugung oder Nahrungsmittelproduktion. Dass beides gut miteinander vereinbar und dabei höchst effizient ist, hat eine Agrophotovoltaik-Pilotanlage am Bodensee nun bewiesen. Das Modell soll Schule machen.

24.11.2017 – Die deutschlandweit größte Agrophotovoltaikanlage auf einer Versuchsfläche der Demeter-Hofgemeinschaft Heggelbach am Bodensee https://www.youtube.com/watch?v=BlXPf-e1a0U hat ihren einjährigen Praxistest unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE gut bestanden: Für das Projekt Agrophotovoltaik – Ressourceneffiziente Landnutzung (APV-Resola) wurden über einer Ackerfläche von einem Drittel Hektar Solarmodule installiert und nun auf beiden Etagen die ersten Sonnen-Ernten eingefahren.

„Die Ergebnisse des ersten Projektjahrs sind ein voller Erfolg, da sich die Agrophotovoltaik-Anlage als praxistauglich erwiesen hat“, erklärt Stephan Schindele, Projektleiter Agrophotovoltaik am Fraunhofer ISE. Die Kosten seien bereits heute mit kleinen Solar-Dachanlagen wettbewerbsfähig, die Ernteprodukte ausreichend hoch – und könnten wirtschaftlich rentabel vermarktet werden.

Agrophotovoltaik steigert die Landnutzungseffizienz um über 60 Prozent

Als Testkulturen wurden beim Pilotversuch Winterweizen, Kartoffeln, Sellerie und Kleegras angebaut. Die Ergebnisse der ersten Ernten auf den Versuchsflächen waren weitestgehend vielversprechend, besonders erfolgreich war der Anbau von Kleegras unter den Solarmodulen. Durch einen größeren Reihenabstand zwischen den bifazialen Glas-Glas-Solarmodulen in fünf Meter Höhe und die Ausrichtung nach Südwesten wurde sichergestellt, dass die Nutzpflanzen gleichmäßig Sonnenstrahlung erhalten. Die 720 bi-fazialen Solarmodule gewinnen Sonnenstrom nicht nur auf der Vorderseite, sondern nutzen auch die von der Umgebung reflektierte Strahlung auf der Rückseite. Bei günstigen Bedingungen können sie so bis zu 25 Prozent Mehrertrag erzielen und den Energieertrag der Fläche zusätzlich erhöhen.

In den ersten zwölf Monaten hat die Photovoltaik-Anlage 1.266 Kilowattstunden Strom pro installiertem Kilowatt Leistung geerntet. Dieses Ergebnis liegt ein Drittel über dem deutschlandweiten Durchschnitt von 950 Kilowattstunden pro Kilowatt. Die Stromernte vom Acker passt in ihrem täglichen Verlauf gut zu den Lastverläufen auf dem Hof. So wurde etwa 40 Prozent des erzeugten Solarstroms in der Hofgemeinschaft direkt für das Betanken des Elektrofahrzeugs sowie die Verarbeitung der Produkte genutzt. Im Sommer wurde die Last tagsüber fast komplett durch die Photovoltaik-Anlage beliefert.

Aus energetischer Sicht sei diese Doppelnutzung einer Ackerfläche deutlich effizienter als der reine Anbau von Energiepflanzen, der in Deutschland immerhin 18 Prozent der landwirtschaftlichen Flächen ausmacht, so das Fazit der Forscher. „Aus agrarwissenschaftlicher Sicht sieht Agrophotovoltaik nach einem vielversprechenden Lösungsansatz aus, um die Landnutzungseffizienz zu erhöhen und den Mix Erneuerbarer Energien zu erweitern, die zukünftig aus der Landwirtschaft bereitgestellt werden“, resümiert Prof. Iris Lewandowski, Leiterin des Fachgebiets Nachwachsende Rohstoffe und Bioenergiepflanzen an der Universität Hohenheim.

„Um den für eine Markteinführung notwendigen Nachweis der Funktionstüchtigkeit im Einsatz erbringen zu können, müssten weitere techno-ökonomische APV-Anwendungen verglichen werden, die Übertragbarkeit in andere Regionen demonstrieren und größere Anlagen realisieren“, erläutert Stephan Schindele. So sollen die unterschiedlichen Anwendungsmöglichkeiten u.a. in Kombination mit Obst-, Beeren-, Wein- und Hopfenbau sowie mit Energiespeicher, organischer PV-Folie und solarer Wasseraufbereitung und -verteilung untersucht werden. Uni Hohenheim / na

   

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  1. Eitel Heck 24.11.2017, 10:15 Uhr
    Diese innovovative Kombination von Photovoltaik und Photosynthese wird von mir begrüßt.

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