Diesen Artikel teilen:

28. Mär 2023

|

Wirtschaft

Doppelter Nutzen durch Agri-PV

Journalist: Julia Butz

|

Foto: Green Voltaics Energy/unsplash

Agri-PV gilt als innovative Lösung und Erfolgsmodell für den Energiesektor und kann dazu beitragen, Flächenkonflikte zu lösen.

Agri-Photovoltaik (Agri-PV) ist eine Technologie, bei der Solarzellen auf landwirtschaftlichen Flächen installiert werden, um sowohl Strom als auch Nahrungsmittel oder andere Agrarprodukte zu produzieren. Die Idee dahinter ist, dass die Landwirtschaft auf die Fläche unter und um die Solarpaneele herum ausgelegt wird, um die Fläche doppelt zu nutzen und so den Landverbrauch zu reduzieren. Die Kombination von Solarstromproduktion und Landwirtschaft ermöglicht den Landwirten auf begrenztem Raum mehrere Einkommensquellen zu erschließen, Strom zu sparen bzw. für die Eigenversorgung zu generieren und gleichzeitig dazu beizutragen, den Bedarf an Flächen für die Energieerzeugung zu reduzieren.

Die Solarzellen werden entweder über den Pflanzen installiert, um nur einen Teil des Tageslichts durchzulassen oder in der Nähe der Pflanzen aufgestellt, um den Schattenwurf zu minimieren. In einigen Agri-PV-Systemen wird über integrierte Bewässerungssysteme Regenwasser unter den Solarzellen gesammelt. So sind die Pflanzen Witterungsbedingungen wie Extremtemperaturen, starken Regenfällen, Hagel oder Wind nicht mehr unmittelbar ausgesetzt und die Verwendung schützender Chemikalien und Pestizide kann reduziert werden. Zudem wird der Boden vor Erosion und Austrocknung geschützt. Insbesondere vor dem Hintergrund der aufgrund des Klimawandels zunehmenden Wetterextreme, profitieren Kulturpflanzen und Böden durch die Vorteile von Teilverschattung, Hagel- und Frostschutz und geringerer Verdunstung von Agri-PV. Durch den Verzicht von Schutzfolien kann zudem der damit verbundene Plastikeintrag in den Boden reduziert werden.

Man unterscheidet zwischen hochaufgeständerten Anlagen und bodennahen Anlagen. Bodennahe Anlagen sind meist senkrecht aufgestellte Module, die maximal zwei Meter über dem Boden angebracht und auf der Vorder- und Rückseite mit einem Solarmodul ausgestattet sind. Der große Vorteil bodennaher Anlagen liegt darin, auch für kleinere Grün- oder Ackerflächen genutzt werden zu können. Sie eignen sich für die Einfriedung von Nutztieren oder um im Sinne der Biodiversität Blühstreifen zu setzen.

Hochaufgeständerte Anlagen gehören zu den gängigen Anlagetypen, allerdings liegen die Investitionskosten durch aufwendigere Unterkonstruktionen höher als bei Bodenanlagen und auch höher als bei klassischen PV-Freiflächenanlagen. Die Solarpaneele einer Agri-PV sind so hoch angebracht, dass selbst Landmaschinen hindurchfahren und landwirtschaftliche Nutztiere sich darunter frei bewegen können und sie überdies auch hohen Pflanzen Schutz bietet. Bei der Planung einer Anlage ist es wichtig zu beachten, dass die Ausrichtung mit der der Bearbeitungsrichtung durch den Landwirt übereinstimmt. Beispiele aus der landwirtschaftlichen Nutzung haben gezeigt, dass es für die Fahrer von Landmaschinen vor allem zu Beginn nicht immer einfach ist, die Abstände zwischen den Metallgestängen richtig einzuschätzen und dazwischen zu manövrieren.

Experten gehen nach derzeitigem Kenntnisstand davon aus, dass grundsätzlich alle Kulturarten unter Agri-PV angebaut werden können.

Alle Modelle lassen einen Teil des Lichts durch, schützen aber gleichzeitig vor zu starker Sonneneinstrahlung. Daher eignet sich Agri-PV besonders für Kulturen, die eine hohe Empfindlichkeit gegenüber direkter Sonneneinstrahlung haben und im Schatten von Solarzellen angebaut werden können, wie Gemüse und Obst. Allerdings kann der Anteil der Sonneneinstrahlung je nach technischer Ausführung und Architektur der Anlage unterschiedlich ausfallen. Bauhöhe, -größe und Lichtdurchlässigkeit der Module können an die Bedürfnisse einer Kulturart angepasst werden, entsprechend stark variieren die Investitionskosten. Auch mögliche Windkanaleffekte bzw. verringerte oder erhöhte Windgeschwindigkeiten sollten bei einer Anlagenplanung berücksichtigt werden. Die insbesondere bei bodennahen Anlagen beobachteten Veränderungen hinsichtlich eines sich verändernden Mikroklimas unter den Modulen bringen Auswirkungen auf Luftzirkulation, Luftfeuchtigkeit und Bodentemperatur mit sich, die bei der Wahl geeigneter Pflanzen ebenso Berücksichtigung finden müssen. Experten gehen nach derzeitigem Kenntnisstand davon aus, dass grundsätzlich alle Kulturarten unter Agri-PV angebaut werden können. Schattentolerante Obstbäume, Beerensträucher, Salat, Erdbeeren oder Tafeltrauben erblühen auch in Folge einer Teilbeschattung unter Photovoltaik. Ebenso lassen sich Wein, Getreide oder Feldfutter gut mit der Agri-PV kombinieren. Für Kulturen wie Mais oder Weizen hingegen, die sehr viel Sonneneinstrahlung benötigen, kann Agri-PV weniger geeignet sein bzw. sich negativ auf den Ertrag auswirken.

Die Größe von Agri-PV-Anlagen hängt vom Flächenbedarf ab, der für die landwirtschaftliche Nutzung und die Photovoltaik-Module erforderlich ist. Die Größe kann je nach Betriebsgröße und Art der landwirtschaftlichen Produktion variieren. Da eine aufgeständerte Agri-PV im Gegensatz zu einer konventionellen PV-Anlage für eine landwirtschaftliche Bearbeitung befahren wird und per Definition eine bauliche Anlage ist, gelten für den Aufbau bestimmte Sicherheitsqualifikationen und Vorschriften, die es im Rahmen eines Genehmigungsverfahrens einzuhalten gilt.

Agri-PV löst den Flächenkonflikt der Energieerzeugung und landwirtschaftlicher Bewirtschaftung, Landwirte sparen Stromkosten und tragen durch die doppelte Flächennutzung dazu bei, innerbetriebliche Kreisläufe zu schließen. Nicht zuletzt aber muss bei allen Vorteilen auch die Akzeptanz der Gesellschaft hinsichtlich der infrastrukturellen Auswirkungen und Veränderungen des Landschaftsbildes berücksichtigt werden.

Agri-PV-Anlagen sind nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG 2023) förderfähig. Experten kritisieren, dass das Genehmigungsverfahren zu aufwendig sei und kleinere Anlagen unter einer Leistung von einem Megawatt nicht berücksichtige, was den privaten Ausbau einzelner Landwirtschaftsbetriebe hemme.

30. Apr 2025

|

Wirtschaft

Bidirektionales Laden spart Milliarden , Elektroautos können viel mehr, als „nur“ leise und ohne Abgase zu fahren

Mit bidirektionaler Ladetechnologie (BiDi) können sie Strom speichern und ins Netz zurückspeisen. Eine aktuelle Studie von Transport & Environment (T&E) zeigt, dass dies für Europas Energieversorger und Autofahrer Einsparungen in Milliardenhöhe ermöglichen könnte. Die Einsparungen resultieren aus einer effizienteren Nutzung der Erzeugungskapazitäten und einem geringeren Kraftstoffverbrauch. Um das Potenzial dieser Technologie zu nutzen, sind jedoch geeignete regulatorische Rahmenbedingungen notwendig. Laut der T&E-Studie könnte das Einsparpotenzial für Energieversorger und Verbraucher in der EU bis zu 22 Milliarden Euro jährlich betragen, was etwa acht Prozent der Kosten für das EU-Energiesystem entspricht. Von 2030 bis 2040 könnte die BiDi-Technik EU-weit mehr als 100 Milliarden Euro einsparen, allein in Deutschland bis zu 8,4 Milliarden Euro jährlich. Ein Grund für die hohen Einsparungen ist die Möglichkeit, mehr Strom aus erneuerbaren Quellen, insbesondere Solarstrom, in das Energiesystem zu integrieren. Die Nutzung der Fahrzeugakkus könnte den Bedarf an teureren stationären Speichern in der EU um bis zu 92 Prozent senken und die installierte PV-Leistung um bis zu 40 Prozent steigern. Die Halter von Elektrofahrzeugen profitieren direkt vom bidirektionalen Laden, da sie mit geringeren Stromkosten rechnen können. Zudem dürfte die Lebensdauer der Fahrzeugakkus durch optimiertes Laden steigen. In Frankreich haben The Mobility House und Renault beispielsweise das erste Vehicle-to-Grid (V2G)-Angebot eingeführt. Besitzer eines V2G-fähigen Renault 5 können mit einer speziellen Wallbox kostenfrei laden und ihren Fahrzeugakku ins Energiesystem einspeisen. Dieses Angebot soll bald auch in Deutschland und dem Vereinigten Königreich verfügbar sein. Im deutschen Markt gibt es jedoch noch Herausforderungen, wie den langsamen Roll-out von Smart Metern und die Notwendigkeit, einen passenden rechtlichen Rahmen zu schaffen. Der zweite Europäische Gipfel für bidirektionales Laden hat klare Handlungsempfehlungen ausgesprochen, die nun umgesetzt werden müssen. Dazu gehört die Abschaffung der Doppelbelastung von zwischengespeichertem Strom durch Netzentgelte und die Sicherstellung, dass „grüner“ Strom seine Förderansprüche auch bei Zwischenspeicherung im Akku behält. Die Messe „The smarter E Europe“ 2025 wird dem Thema eine eigene Sonderschau widmen, um Chancen und Herausforderungen für die Mobilitäts- und Energiebranche aufzuzeigen. Die Veranstaltung findet vom 7. bis 9. Mai 2025 in München statt und vereint vier Fachmessen: Intersolar Europe, ees Europe, Power2Drive Europe und EM-Power Europe. Die Sonderschau auf „The smarter E Europe“ wird dabei Produkte und Lösungen für das bidirektionale Laden präsentieren und Raum für Austausch und Networking bieten. ## Factbox The smarter E Europe vereint als Europas größte Messeallianz für die Energiewirtschaft vier Fachmessen (Intersolar Europe, ees Europe, Power2Drive Europe und EM-Power Europe) und findet vom 7. bis 9. Mai 2025 auf der Messe München statt. https://www.powertodrive.de/home