Agri-Photovoltaik: Neue Flächen für die Stromerzeugung durch Solarenergie

Die Photovoltaik in Europa boomt. 18,7 Gigawatt Leistung wurden im vergangenen Jahr neu installiert. Neben Solarmodulen auf Dächern und Freiflächen gilt es neue Ertragsflächen zu erschließen. Etwa auf Fassaden, künstlichen Wasserflächen (Floating PV) und auf Feldern (Agri-PV). Bei der Agri-Photovoltaik dienen landwirtschaftliche Flächen gleichzeitig der Nahrungsmittelproduktion und der Stromerzeugung durch Solarenergie. Auch herkömmliche Freiflächen-Anlagen können ein wertvoller Lebensraum für die Tier- und Pflanzenwelt sein. Das fördert bei der Bevölkerung die Akzeptanz der Anlagen und der Energiewende im Allgemeinen.

Unten Photosynthese, oben Photovoltaik

Bei der Agri-PV werden Flächen gleichzeitig für die Pflanzen- und zur Solarstromproduktion genutzt. Das steigert die Flächeneffizienz: Die Solarstromproduktion wird ausgebaut und gleichzeitig werden fruchtbare Flächen für die Landwirtschaft erhalten und genutzt. Photovoltaik und Photosynthese konkurrieren nicht mehr miteinander, sondern ergänzen sich. Angesichts des dynamischen, weltweiten Wachstums der Photovoltaik und dem damit verbundenen steigenden Flächenbedarf für PV-Anlagen, erlauben innovative Konzepte wie die Agri-Photovoltaik eine Doppelnutzung agrarischer Flächen und können so die Transformation des Energiesystems unterstützen.

Die Agri-PV-Technologie hat sich laut Fraunhofer ISE in den letzten Jahren dynamisch entwickelt und in fast allen Regionen der Welt verbreitet. Die installierte Agri-PV-Leistung stieg weltweit von circa fünf Megawatt (MW) im Jahr 2012 auf rund 2,9 GW in 2020, wobei China mit circa 1,9 GW installierter Leistung den größten Anteil hält. In Zeiten des Klimawandels mit zunehmender Trockenheit und Extremwetterereignissen kann die Agri-Photovoltaik mit ihrem Mehrfachnutzen punkten: Emissionsfreier Solarstrom plus Nahrungsmittelproduktion plus Schutz der Ackerkulturen vor Dürreschäden und Witterungseinflüssen wie Hagelschäden oder Starkregen. Denn durch die Teilbeschattung der landwirtschaftlichen Flächen durch die aufgestellten Solarmodule verringert sich die Verdunstungsrate, außerdem können sie teure Hagelschutznetze oder Folientunnel ersetzen.

Schatten der Photovoltaik-Anlagen senkt Bewässerungsbedarf

In netzfernen Gebieten kann Agri-PV Strom für die Gewinnung und die Aufarbeitung von Wasser liefern. Gleichzeitig senkt sie durch die Beschattung den Wasserbedarf der Ackerkulturen. Das wirkt dem Trend der Wüstenbildung und Verschlechterung der Bodenqualität entgegen. So steht die weltweit größte Agri-PV-Anlage am Rande der Wüste Gobi in China. Unter Solarmodulen mit einer Leistung von 700 MW bauen Landwirte Beeren an. Das Fraunhofer ISE hat eine Vorstudie zu einem Standort im indischen Bundesstaat Maharasthra durchgeführt. Sie gab, dass sich durch die Verschattung und somit geringere Verdunstung unter Agri-PV-Anlagen bis zu 40 Prozent höhere Erträge bei Tomaten und Baumwolle erreichen lassen.

Herausforderungen für eine breite Anwendung der Agri-Photovoltaik sind unter anderem die höheren Investitionskosten im Vergleich zu konventionellen PV-Freiflächenanlagen, bedingt durch die Aufständerung der Module und einem standortspezifischen Anlagendesign. Laut des Leitfadens zu den Chancen der Agri-PV für Landwirtschaft und Energiewende des Fraunhofer-ISE von Oktober 2020 ist diese Technologie mit Stromgestehungskosten zwischen 7 und 12 Cent pro kWh allerdings schon heute mit anderen erneuerbaren Energiequellen wettbewerbsfähig. So liegen ihre Stromgestehungskosten derzeit noch über denen konventioneller Freiflächenanlagen. Sie sind aber bereits niedriger als solche von kleinen PV-Dachanlagen.

Agri-Photovoltaik auf der Intersolar Europe und der begleitenden Konferenz

Über Entwicklungen, Produkte und Anwendungen in den Bereichen Photovoltaik, Solarthermie, Solarkraftwerke sowie Netzinfrastruktur und Lösungen für die Integration erneuerbarer Energie können sich die Besucher der Intersolar Europe vom 21. bis 23. Juli 2021 auf der Messe München informieren. Auf der begleitenden Intersolar Europe Conference vertiefen Experten das Wissen zur Agri-PV. Innerhalb der Sessions „Agri-Photovoltaics“ und „Vertical Farming and Renewables“.

In diesem Jahr unterstützt die Intersolar Europe erstmalig die internationale AgriVoltaics2021 Conference und verdeutlicht damit die hohe Relevanz des Themas. Das Online-Event findet vom 14. bis 16. Juni 2021 statt. Es richtet sich an all jene, die noch tiefer in die Welt der Agri-PV eintauchen wollen.

11.2.2021 | Quelle: Solar Promotion GmbH | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH