Im Flächennutzungskonflikt zwischen Landwirtschaft und erneuerbaren Energien kamen Forscher des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE mit der Idee der Agrophotovoltaik (APV) auf einen rettenden Kompromiss. Gemeinsam mit Wissenschaftskollegen, u.a. vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und der Universität Hohenheim, arbeiten sie mit Hochdruck an der Umsetzbarkeit des Konzeptes.
Agrophotovoltaik – ein zukunftsweisendes Konzept
Den Grundstein für die Agrophotovoltaik legte der Gründer des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme, Adolf Goetzberger, bereits in den 80ern. Er hatte die Idee, zwischen Solarzellen auf Feldern könne man Kartoffeln und Gemüse anbauen. Heute ist aus der Idee ein ausgeklügeltes System geworden. Die PV-Freiflächenanlagen für die Agrophotovoltaik sind so konzipiert, dass landwirtschaftliche Nutzfahrzeuge unter ihnen herfahren und verschiedene Gemüsesorten wachsen und gedeihen können.
Für die meisten Pflanzen ist beispielsweise eine gleichmäßige Sonneneinstrahlung wichtig. Die klassische Südausrichtung von Solarmodulen begünstigt eine eher ungleichmäßige Strahlung, während eine Südwest- oder Südost-Ausrichtung diesbezüglich eher vorteilhaft ist. Gott sei Dank fand man heraus, dass der elektrische Verlust dabei vernachlässigbar ist, so dass bei der APV eine satte Gemüseernte einem ordentlichen Energie-Ertrag nicht im Wege steht.
Erste Agrophotovoltaik-Anlage in Deutschland
Das Pilotprojekt für die Agrophotovoltaik in Deutschland läuft in der Region Bodensee-Oberschwaben. Auf dem Demeter-Hof Heggelbach ist eine 190 kWp APV-Anlage über eine Fläche von 6000 Quadratmetern installiert. Der Anteil erneuerbarer Energien am in der Bodenseeregion liegt mit etwa 12 Prozent (2013) unter dem Bundesdurchschnitt von 25,5 Prozent. Windkraftanlagen sind als Störfaktor im schönen Alpenpanoramablick eher umstritten, und auch die Biogasausbeute ist durch überwiegend Obst- und Hopfenanbau eher gering. Die Agrophotovoltaik könnte hier wie in anderen Regionen zu einer größeren Akzeptanz erneuerbarer Energie-Formen beitragen. Schätzungen gehen von einem APV-Potenzial in Deutschland von 25 bis 50 GWp aus. 2014 waren 39 GWp Photovoltaik installiert, 9 GWp davon auf Ackerflächen.
Interessant ist der Einsatz von Agrophotovoltaik besonders für Schwellen- und Entwicklungsländer. So möchte das Fraunhofer ISE beispielsweise Dieselgeneratoren in Ägypten durch APV-Systeme ersetzen und somit Energie, Wasseraufbereitung und Nahrungsmittelproduktion effizient miteinander verbinden.
Quellen:
Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE: Agrophotovoltaik – nachhaltige Landnutzung für Energie und Nahrung, Pilotprojekt am Bodensee. Presseinformation 08/15 vom 25. März 2015. http://www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/presseinformationen-2015/agrophotovoltaik-nachhaltige-landnutzung-fuer-energie-und-nahrung (zuletzt aufgerufen: 14. Juli 2015).
Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE: Agrophotovoltaik – Ressourceneffiziente Landnutzung zur Entschärfung des Flächennutzungskonflikts zwischen Energie- und Landwirtschaft. http://www.ise.fraunhofer.de/de/geschaeftsfelder/photovoltaische-module-und-kraftwerke/themen/photovoltaische-kraftwerke/fue-leistungen/ertrags-und-leistungsanalyse-von-pv-kraftwerken/ertrags-und-leistungsanalyse-von-pv-kraftwerken-agrophotovoltaik (zuletzt aufgerufen: 14. Juli 2015).
Wolfgang Kempkens: Agro-Photovoltaik: Dieses Kraftwerk produziert Energie UND Nahrungsmittel. Wirtschaftswoche, 31. März 2015. http://green.wiwo.de/agrophotovoltaik-dieses-solakraftwerk-produziert-energie-und-nahrungsmittel/ (zuletzt aufgerufen: 14. Juli 2015).
Titelbild: Konzept einer Agrophotovoltaik-Anlage © Fraunhofer ISE
Bild: Modell einer APV-Anlage, unter der der Einsatz von landwirtschaftlichen Maschinen möglich ist ©Fraunhofer ISE
