Österreichs Landwirte könnten schon bald doppelt ernten. Denn mithilfe der Agrophotovoltaik wird neben frischem Gemüse auch noch sauberer Sonnenstrom erzeugt. Ist der Mix aus Landwirtschaft und Energieerzeugung vielleicht das Wundermittel gegen den heiß diskutierten Flächenkonflikt?
Es klingt ja ziemlich einleuchtend: Österreich muss mehr saubere Energie erzeugen, um die angestrebten Klimaziele bis 2030 erreichen zu können. Große Photovoltaik-Freiflächenanlagen bieten sich dabei als vielversprechende Lösung für dieses Energieproblem an. Sie sind effektiv, sauber – und ihre Leistung hebt sich ganz eindeutig von den herkömmlichen Dachanlagen ab. Also ran an den Acker und her mit der Anlage!
Doch bislang standen Österreichs Landwirtschaft und die sonnige Energieerzeugung mächtig in Konkurrenz zueinander. Kein Wunder – mussten sich die Landwirt*innen ja für eine dieser beiden Nutzungsmöglichkeiten entscheiden. Entweder Stromerzeugung oder Nahrungsmittelproduktion. Warum aber nicht einfach beides miteinander kombinieren? Die sogenannte Agrophotovoltaik könnte das Realität werden lassen.
Die Idee hinter dem Schlagwort Agrophotovoltaik
Dieses Anlagenkonzept soll den Landwirt*innen eine doppelte Nutzung der verfügbaren landwirtschaftlichen Flächen ermöglichen. Die Felder sollen demnach künftig nicht nur Ort des Gedeihens von Weizen und Co. sein, sondern auch Treffpunkt der heißen Sonnenstrahlen. Das kann auf zweierlei Arten passieren. Erstens: Solarmodule werden kopfüber senkrecht auf dem Boden angebracht. So kann ein reibungsloser Anbau auf der darunterliegenden Fläche gesichert werden. Traktor und Mähdrescher können dann quasi unten durchfahren. Nur: Diese Variante hat sich bis dato als wenig wirtschaftlich erwiesen. Was uns zur zweiten Option führt: Die bifazialen Module werden zwischen den einzelnen Reihen wie Solarzäune errichtet, und es werden einfach die Reihen dazwischen bewirtschaftet. Wenn, dann geht die Reise eher dahin.
Gut für Kartoffel und Co.
An all jene, die diesem Konzept kritisch gegenüberstehen: Stromerzeugung und Nahrungsmittelproduktion verstehen sich ziemlich gut. Zwischen der Anlage und den angebauten Pflanzen entstehen sogenannte Synergieeffekte. Die Module schützen die wachsenden Kulturen vor der prallen Sonneneinstrahlung und extremen Wetterereignissen wie etwa Hagel – quasi ein sonniges Schutzschild. Außerdem bleibt durch die dauerhafte Beschattung die Feuchtigkeit im Boden besser erhalten und der Wasserverbrauch wird somit reduziert.
Doch auch die Pflanzen haben ziemlich positive Auswirkungen auf ihre Nachbarn im zweiten Stock. Diese sind nämlich aufgrund der Kühleffekte der Pflanzen kühler als die Module von klassischen Anlagen. Das Resultat: Sie bieten dadurch eine noch effizientere Energiegewinnung. Win-win-Situation für alle.
Mehr Aufwand für mehr Nutzen
Obwohl die Agrophotovoltaik den Landwirt*innen durch die Doppelnutzung eine weitere Einnahmequelle bieten würde, weist auch sie so einige Nachteile auf. So fühlen sich zum Beispiel nicht alle Pflanzenarten unter dem natürlichen Sonnenschirm wohl. Einige von ihnen lieben die Sonne und können nur mit ihrer vollen Hilfe so richtig wachsen und gedeihen. Eine zusätzliche Verschattung könnte demnach zu Ernteeinbußen führen.
Außerdem kommt es durch die Aufständerung der Module zu einem erhöhten Bewirtschaftungsaufwand für die Landwirt*innen. Schließlich müssen sie ihre Maschinen vorsichtig um die Anlage herummanövrieren – schon ein kurzer Moment der Unachtsamkeit könnte teuer enden. Doppelter Nutzen bedeutet eben auch doppelter Aufwand.
Agrophotovoltaik: Ein PV-Modell für die Zukunft?
Zwar ist die Agrophotovoltaik in Europa noch ein Nischenprodukt, jedoch gibt es schon einige erfolgreiche Pilotprojekte – wie etwa jenes in Heggelbach am Bodensee. Hierbei handelt es sich um die deutschlandweit größte Agrophotovoltaikanlage. Unter der Leitung des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE wird auf einer Versuchsfläche der Demeter-Hofgemeinschaft Heggelbach am Bodensee die Agro-PV getestet. Und eines vorweg: Die Ergebnisse sind ziemlich vielversprechend, wie nachstehender Beitrag zeigt.
Erste Zwischenbilanz
1.266 Kilowattstunden Strom pro installiertem Kilowatt Leistung hat die Anlage in den ersten zwölf Monaten erzeugt, so die Zwischenbilanz. „Dieses Ergebnis liegt ein Drittel über dem deutschlandweiten Durchschnitt von 950 Kilowattstunden pro Kilowatt“, bestätigt Stephan Schindele, Projektleiter Agrophotovoltaik am Fraunhofer ISE. Ein positiver Aspekt, der sich auch ganz deutlich auf die Landnutzungseffizienz auswirkt. Denn durch die Doppelnutzung der Fläche steigert sich die Landnutzungseffizienz um ganze 60 Prozent.
Ein Vorbild für Österreichs Energieentwicklung? Ja, denn auch hierzulande erforscht man seit einiger Zeit die Auswirkungen der Agrophotovoltaik. Ganz konkret handelt es sich um eine Pilotanlage in Guntramsdorf. Diese besteht aus 60 bifazialen, vertikal montierten Modulen. Erste Zwischenergebnisse vermerken bereits einen hohen CO2-Einsparungseffekt. Weitere Details können jedoch erst nach einem längeren Untersuchungszeitraum veröffentlicht werden.
Fazit
Sauberen Strom erzeugen und die Fläche weiterhin landwirtschaftlich nutzen: Die Agrophotovoltaik macht’s also wirklich möglich. Aus agrarwissenschaftlicher Sicht ist dieses Anlagenkonzept sicherlich ein vielversprechender Ansatz. Jedoch bedarf es noch intensiverer Untersuchungen und Projekte, um wirklich abschließende Aussagen treffen zu können. Auch in Zukunft sollte eine Agro-PV gut überlegt sein. Denn nicht überall ist sie auch ein Heilsbringer. Prinzipiell sind Flächen mit geringer Bodenqualität die perfekte Heimat für neue Solarmodule – schließlich bringen diese mit ihrer ertragsarmen Ernte den Landwirt*innen mehr Sorge als Freude. Über Agrophotovoltaik kann man also nur nachdenken, wenn explizite Flächen sowohl bei der Nahrungsmittelproduktion als auch bei der Stromerzeugung richtig gute Ergebnisse liefern können. Alles andere ist in keiner Richtung sinnvoll.