Agrophotovoltaik: Die innovative Kombination von Solarenergie und Landwirtschaft

Die Weltbevölkerung wird in den nächsten 15 Jahren voraussichtlich um 1,2 Milliarden Menschen anwachsen. Dies führt zu einer gesteigerten Nachfrage nach Nahrungsmitteln und Energie. Agrophotovoltaik könnte eine nachhaltige Lösung bieten, indem sie Solartechnologie und Landwirtschaft miteinander verbindet.

Die Idee hinter Agrophotovoltaik

Agrophotovoltaik kombiniert Landwirtschaft und Stromerzeugung durch Solarmodule. Auf diese Weise kann die Fläche sowohl zur Nahrungsmittelproduktion als auch zur Energiegewinnung genutzt werden. Die Herausforderung besteht darin, das vorhandene Ackerland effizient zu nutzen und gleichzeitig ausreichend Energie zu erzeugen.

Solarparks und ihre Herausforderungen

Solarparks in ländlichen Gebieten sind seit fast zwei Jahrzehnten im Einsatz. Ihr Hauptnachteil ist, dass der Boden unter den Paneelen oft ungenutzt bleibt. Eine Möglichkeit, Solarparks effizienter zu nutzen, ist die Integration von Kleintierbeweidung und Bienenzucht. Dadurch können die Kosten für die Aufrechterhaltung des Pflanzenwachstums gesenkt und gleichzeitig die Solarmodule geschützt werden.

Vertikale Solarmodule und bifaciale Technologie

Eine innovative Alternative zu bodenmontierten Solarparks ist die Nutzung von vertikal montierten bifacialen Solarmodulen. Diese Module können Sonnenenergie von beiden Seiten sammeln und bieten eine größere Anbaufläche. Bifaciale Paneele erzeugen mehr Energie pro Quadratmeter als herkömmliche einseitige Paneele und benötigen keine beweglichen Teile.

Vorteile der Agrophotovoltaik

Die Integration von Solarmodulen und Landwirtschaft bietet eine Reihe von Vorteilen:

1. Effiziente Flächennutzung: Durch die gleichzeitige Nutzung der Fläche für Landwirtschaft und Energieerzeugung kann die Effizienz gesteigert werden.
2. Schutz vor Winderosion: Vertikal montierte Solarmodule können die Windgeschwindigkeit reduzieren und somit das Land und die angebauten Pflanzen schützen.
3. Mehr Energieerzeugung: Bifaciale Solarmodule können mehr Energie pro Quadratmeter erzeugen als herkömmliche einseitige Paneele.
4. Zugänglichkeit für landwirtschaftliche Maschinen: Die Möglichkeit, die Solarmodule auf Stelzen zu montieren, ermöglicht es landwirtschaftlichen Maschinen, unter den Modulen hindurchzufahren.

Die Herausforderungen traditioneller Solarparks

Die Weltbevölkerung wird innerhalb von 15 Jahren voraussichtlich um 1,2 Milliarden Menschen wachsen, und der Bedarf an Nahrungsmitteln und Energie steigt schneller als das Bevölkerungswachstum selbst. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, kombiniert die Agrophotovoltaik (APV) Solarenergie und Landwirtschaft, indem sie Ackerland unter Solarpaneelen nutzt. Doch bevor wir uns den Vorteilen und Herausforderungen dieser Technologie zuwenden, betrachten wir die Schwierigkeiten herkömmlicher Solarparks und die Lösungsansätze.

Die Vorteile von vertikalen und bifacialen Solarmodulen

Um die Flächennutzung zu optimieren, können vertikal montierte bifaciale Solarmodule verwendet werden, die Sonnenenergie von beiden Seiten der Module sammeln. Diese Konstruktion ermöglicht eine größere Anbaufläche und bietet zusätzliche Vorteile, wie den Schutz vor Winderosion und die Möglichkeit, landwirtschaftliche Maschinen unter den Paneelen hindurchfahren zu lassen.

Schattenpflanzen und Sonnenpflanzen unter Solarpaneelen

Die Kombination von Sonnenkollektoren und Nutzpflanzen erfordert die Berücksichtigung der unterschiedlichen Lichtbedürfnisse der Pflanzen. Schattenpflanzen gedeihen unter den Paneelen, während Sonnenpflanzen, auch schattenverträgliche Pflanzen genannt, höhere Lichtintensitäten benötigen, aber auch unter zu viel Sonnenlicht leiden können. Untersuchungen des Fraunhofer-Instituts für Solarenergie zeigen, dass fast alle Nutzpflanzen unter Solarpaneelen angebaut werden können, jedoch mit unterschiedlichen Erträgen, abhängig von der Jahreszeit und den klimatischen Bedingungen.

Erfolgreiche Beispiele aus der Praxis

Ein vielversprechendes Beispiel für Agrophotovoltaik ist das Projekt von KRON 11, einer Tochtergesellschaft der Baywatch-Gruppe, die in Zusammenarbeit mit lokalen Obstbauern Pilotprojekte durchführt. In einem vier Hektar großen Himbeeranbau in den Niederlanden wurden drei Hektar in eine Zwei-Megawatt-Agrophotovoltaik-Farm umgewandelt. Die Früchte, die unter den Paneelen produziert wurden, hatten dieselbe oder sogar bessere Qualität als die unter traditionellen Plastiktunneln produzierten Himbeeren. Zudem wurden die Bewässerungskosten um 50 Prozent reduziert.