Agrophotovoltaik erzielt Mehrertrag

Das Forschungsprojekt „Agrophotovoltaik – Ressourceneffiziente Landnutzung“ erprobt seit zwei Jahren unter Federführung des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme die Kombination von Solarstromproduktion und Landwirtschaft auf einer 0,3 Hektar großen Ackerfläche am Bodensee. Dort wurden in fünf Meter Höhe Solarmodule mit 194 Kilowatt installiert. Wie das ISE jetzt mitteilte, wurde im Hitzesommer 2018 eine Landnutzungseffizienz von 186 Prozent erreicht – nach 160 Prozent im Vorjahr. Dieser Wert setzt sich laut Fraunhofer ISE wie folgt zusammen: Während der Ertrag der Agrarkulturen im Vergleich zu einer reinen Bepflanzung ohne PV 103 Prozent erreichte, kam die Photovoltaik auf 83 Prozent, verglichen mit einer ausschließlichen Nutzung der Fläche für die Stromgewinnung. Die Module sind hier schließlich weniger dicht angeordnet. Konkret verzeichneten die Landwirte der Demeter-Hofgemeinschaft Heggelbach 2018 bei drei der vier angebauten Kulturen (Winterweizen, Kartoffeln, Kleegras, Sellerie) unter der APV-Anlage höhere Erträge als auf der Referenzfläche ohne Solarmodule. Am stärksten profitierte Sellerie (+12 Prozent), während Winterweizen ein Plus von 3 Prozent und Kleegras ein Minus von 8 Prozent aufwiesen. »Bezogen auf Kartoffeln ergibt sich eine Steigerung der Landnutzungseffizienz um 86 Prozent pro Hektar«, so Stephan Schindele vom Fraunhofer ISE. Die photosynthetisch aktive Sonneneinstrahlung unter der APV-Anlage war rund 30 Prozent niedriger als auf der Referenzfläche. In den trockenen Sommermonaten 2018 war die Bodenfeuchtigkeit im Weizenbestand unter der APV-Anlage höher als auf der Referenzfläche. „Wir gehen davon aus, dass die Pflanzen den von Trockenheit geprägten Hitzesommer 2018 durch die Verschattung unter den semitransparenten Solarmodulen besser verkrafteten“, sagt Agrarwissenschaftlerin Andrea Ehmann. „Dadurch verdeutlicht sich auch das Potenzial der APV für aride Regionen.“ Die Ergebnisse aus dem Hitzesommer 2018 zeigen das Potenzial der Agrophotovoltaik für aride Klimazonen auf, wo Kulturpflanzen und Nutztiere von der Verschattung durch die PV-Module profitieren können. So legt eine Vorstudie, die das ISE für den indischen Bundesstaat Maharashtra angefertigt hat, nahe, dass sich durch die Verschattung bei Tomaten und Baumwolle bis zu 40 Prozent höhere Erträge erreichen lassen. Text: gb/ori, Foto BayWa r.e.