Was bedeutet Agrivoltaics?
Das Wort Agrivoltaics ist eine Kombination der beiden Wörter Agriculture (= Englisch für Landwirtschaft) und Photovoltaik (auch bekannt als die Technologie hinter Solarzellen). Im weiteren Sinne bezeichnet es die Doppelnutzung von Ackerland und erneuerbaren Energien. In der Regel bezieht er sich jedoch auf die Verwendung von Solarzellen in Kombination mit Ackerflächen und wird dann oft als Agriphotovoltaik (=APV) bezeichnet.
Warum ist Agrivoltaics wichtig?
Agrivoltaik bietet eine Lösung für zwei der dringendsten Probleme unserer Zeit: Der Umstieg auf erneuerbare Energien und die effizientere Nahrungsmittelproduktion.
Zum einen fördert es die großflächige Anwendung erneuerbarer Energieerzeugung. Für die meisten nachaltigen Energiequellen werden große Mengen an Land benötigt. Im Falle der Agrivoltaik wird die Fläche unter den Solarmodulen effizient genutzt. Auf diese Weise wird der relative Flächenbedarf für die Erzeugung erneuerbarer Energie minimiert. Darüber hinaus ist es für die Landbesitzer attraktiver, in die Photovoltaik zu investieren: Da das Ackerland bereits Gewinne abwirft, würde die Photovoltaik eine zweite Einnahmequelle bedeuten.
Zweitens zeigt die Forschung, dass Agrivoltaics wahrscheinlich die Effizienz von Ackerland erhöht und die Pflanzenproduktion verbessert. Mit der Halterung für die Paneele kann die Bewässerung verbessert werden. Außerdem tragen die Aufbauten zu einem kühleren Mikroklima unter den Paneelen bei und helfen so, die Pflanzen auch bei Klimawandel zu erhalten. Das APV-System soll die Flächeneffizienz von 60 % bis 90 % verbessern, abhängig von der Kultur, dem Klima in der Region und den jährlichen Wetterereignissen.
Welche Länder und Nutzpflanzen sind für APV geeignet?
Wie bei allen Photovoltaik-Anwendungsfällen gilt: Je näher ein Land am Äquator liegt, desto effizienter sind die Photovoltaik-Module. Am produktivsten ist das System an Standorten mit hoher Sonneneinstrahlung, leichten Winden, gemäßigten Temperaturen und geringer Luftfeuchtigkeit. Das technische Potenzial der APV ist daher in ariden und semiariden Klimaregionen am größten. Außerdem haben diese Regionen in der Regel mit einer geringeren Wasserverfügbarkeit zu kämpfen. In diesen Klimazonen könnte APV die Verdunstung reduzieren und damit den Bewässerungsbedarf, den Trockenstress und die Bodendegradation verringern.
Daher sind Länder wie Spanien, Italien oder Griechenland perfekt für die Agro-Photovoltaik geeignet.
Was Nutzpflanzen anbelangt, so sind theoretisch Kulturen mit hohem Feuchtigkeitsbedarf und geringem Lichtbedarf am besten geeignet (z. B. Beeren). In der Praxis beeinflussen jedoch mehrere Variablen die tatsächliche Leistung der Kulturen im Fall der Doppelnutzung. Daher ist die Erfahrung mit Agri-Photovoltaik-Projekten der wichtigste Aspekt bei der Auswahl der Kulturen. Beeren, Zuckerrüben und Winterweizen sind sowohl nach den Erfahrungen der Forscher als auch nach denen der Landwirte die erfolgreichsten Fälle.
Was ist der Status der Technologie?
The concept of Agrivphotovoltaics has been developed more than 30 years ago (For a detailed history
siehe hier). Es handelt sich jedoch immer noch um ein Nischenthema, bei dem bisher nur eine Handvoll Pilotprojekte durchgeführt werden.
In Europa gibt es nur einige Pilotanlagen. Mit der zunehmenden Bedrohung durch den Klimawandel und den steigenden Energiepreisen wird die Agro-Photovoltaik wieder attraktiver. Damit sie sich jedoch durchsetzen kann, muss zunächst die Gesetzgebung angepasst werden. Im Moment ist die Agro-Photovoltaik rechtlich kompliziert und wird zum Beispiel in Deutschland durch Gesetze behindert.
Die Energiekrise im Jahr 2022 könnte der APV jedoch zugute kommen. Angesichts der immer noch hohen Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen ist der Druck auf erneuerbare Energiequellen so groß wie nie zuvor. Daher ist es wahrscheinlich, dass die Länder die gesetzlichen Eintrittsbarrieren senken werden, wie bereits in
Rumänien.
Eines der bekanntesten Pilotprojekte befindet sich in Hegelbach. Projektträger ist die Forschungsorganisation Fraunhofer, wo das Konzept der APV "erfunden" wurde. Das folgende Video gibt einen Einblick in dieses Projekt:
