Immer wieder wird über das Potenzial der Doppelnutzung von Ackerflächen für Strom- und Nahrungsproduktion diskutiert. Doch lohnt sich ein Solarpark auf dem eigenen Acker überhaupt? Und wie kann mithilfe vertikal installierter bifazialer Solarmodule die Effizienz genutzter Flächen gesteigert werden?
Die Idee der Agro-Photovoltaik ist nicht neu: Bewirtschaftete Flächen werden für Ackerbau, Grünlandbewirtschaftung und eben auch für die Produktion erneuerbarer Sonnenenergie genutzt. Die Installation einer Solaranlage hat dabei nur eine geringe Auswirkung auf die Umgebung. So etwa kommt es bei der Errichtung zu keiner relevanten Bodenversiegelung. Werden Landwirtschaft und Stromproduktion clever miteinander kombiniert, kann die gesamte Flächennutzungseffizienz der Ackerflächen obendrein erhöht werden.
Um einen maximalen Energieertrag zu erzielen, werden Solaranlagen derzeit meist in Südausrichtung mit einem Neigungswinkel von 25 bis 30 Grad ausgerichtet. So erzeugen sie vor allem mittags genügend Sonnenstrom. Der Strombedarf vieler Haushalte erreicht jedoch in den Morgen- und Abendstunden Spitzenwerte. Vertikal montierte bifaziale Solarmodule, die in Ost-West-Ausrichtung aufgeständert werden, produzieren genau zu dieser Zeit am meisten Grünstrom. Die bei vielen anderen Solaranlagen auftretende mittägliche Spitze der Stromproduktion kann demnach vermieden und benötigter Strom direkt verbraucht werden.
Großes Potenzial
Kleine Auffrischung: Bifaziale Solarmodule nutzen im Gegensatz zu herkömmlichen Modulen nicht nur das direkte Sonnenlicht, das auf die Vorderseite fällt. Bifaziale Module nutzen zudem indirektes Licht auf der Rückseite und wandeln dieses in Strom um.
Zurück zur Doppelnutzung von Ackerflächen für Strom- und Nahrungsproduktion: Senkrecht lassen sich vertikal installierte Photovoltaiksysteme jedenfalls optimal auf landwirtschaftlich genutzten Flächen errichten. Genau dort werden die Module in langen Reihen aufgestellt oder übernehmen darüber hinaus die Funktion eines Zaunes am Rande der Flächen. Das Beste: Vertikale Solaranlagen brauchen nur wenig Platz, sodass Traktoren und Co. von Landwirt:innen weiterhin uneingeschränkt genutzt werden können. Zu beachten gilt allerdings, dass zwischen den Modulreihen ein Abstand von mindestens zehn Meter bestehen sollte. Warum? Damit einzelne Module keinen Schatten auf dahinterliegende Module werfen.
Gut für die Pflanzen, gut für die Umwelt
Die saubere Stromerzeugung mit vertikal installierten Modulen wirkt sich aber nicht nur positiv auf das Klima, sondern auch auf Nutzpflanzen, die rund um die Anlage gedeihen, aus. Diese werden dank der teilweisen Beschattung vor Hitze und weitergehend auch von Wind geschützt. Bestimmte Pflanzen gedeihen neben vertikalen Modulreihen sogar besser als neben anderen Formen der Agri-PV. Beispiel gefällig? So etwa sind beim Anbau von Getreide für eine ordnungsgemäße Saatbettvorbereitung, Pflege und auch Ernte große Maschinen wie Mähdrescher notwendig. Dank des platzsparenden Anlagenkonzepts kann der Großteil der Fläche bei der vertikalen Montage von Modulen weiterhin für landwirtschaftliche Zwecke genutzt werden.
Hochsaison im Winter?
Es ist aber vor allem die Winterzeit, in der vertikale bifaziale Solaranlagen zur Höchstform auflaufen. Schließlich liegt der Vorteil dieser Module darin, dass ein deutlicher Mehrertrag durch den Albedo-Effekt gewonnen wird, wenn Strahlung von der Erdoberfläche zurückreflektiert wird. Und das macht sich vor allem im Winter bemerkbar. Schließlich reflektiert Schnee bis zu 90 Prozent der Strahlung.
Außerdem können Anlagenbesitzer:innen mit vertikalen Anlagen der wohl größten Sorge im Winter aus dem Weg gehen: herabfallendem Schnee, der empfindliche Solaranlagen bedeckt, sodass diese völlig von den Sonnenstrahlen abgeschirmt werden. Dank der senkrechten Installation bleiben Anlagen jederzeit frei von unerwünschtem Schnee. Das Ergebnis: Auch im kalten Winter kann Sonnenstrom produziert werden. Egal, ob vertikal oder horizontale Photovoltaik: Je mehr Landwirt:innen auch zu Energiewirt:innen werden, desto besser für die Umwelt.