Neue Studie: Agri-PV mit Trackern für viele Kulturen geeignet
Das Fraunhofer ISE hat eine Machbarkeitsstudie für die Agri-Photovoltaik erstellt. Ergebnis: Von einer einachsigen Nachführung der Module profitieren Solarstromertrag und die Landwirtschaft.
Die Agri-Photovoltaik (Agri-PV) ist ein Kompromiss, um Landwirtschaft und Solarstromerzeugung bei möglichst geringem Flächenverbrauch unter einen Hut zu bekommen. Ein Kritikpunkt der Landwirte: Die Module können bei Mäh- oder Erntearbeiten beschädigt werden oder das Pflanzenwachstum wegen der Beschattung einschränken.
Gleichzeitig können die Module aber gerade wegen der Verschattung die Verdunstung reduzieren und in trockenen Jahren das Wachstum verbessern, halten Befürworter der Agri-PV dagegen.
In einer Machbarkeitsstudie ist das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (Fraunhofer ISE) im Auftrag der Unternehmen axess solar (Sinzing) und Fronteris (Regensburg) dieser Fragestellung nachgegangen. Als Anlagentechnik haben die Wissenschaftler Tracker untersucht: In diesem Fall einachsig nachgeführte Modultische mit bifacialen Modulen bei drei verschiedenen Reihenabständen.
Die Ergebnisse
Viele Kulturen sind gegenüber der Agri-PV tolerant, zeigen also kaum Ertragsrückgänge. Raps, Gemüse und Kleegras können bei 17 m Reihenabstand, Sellerie und Kohl auch bei 14,5 m Reihenabstand höhere Erträge aufweisen. Soja und Mais sind wegen der Wuchshöhe als Kultur nicht geeignet, auch bei anderen Ackerfrüchten gibt es Einschränkungen, wie die nachfolgende Tabelle zeigt.
Die Studie zeigt, dass sich besonders bei Gemüseanbau und Grünland eine hohe Ertragskraft auch auf der landwirtschaftlichen Seite realisieren lässt. „Aber auch im Ackerbau lassen sich die Zusatzerträge aus der Stromerzeugung ohne erhebliche Einbußen im landwirtschaftlichen Ertrag erwirtschaften, in heißen und trockenen Jahren bieten Agri-PV-Anlagen auch hier zusätzlichen Schutz und höhere landwirtschaftliche Erträge“, schreiben die Wissenschaftler.
Vorteile von Trackern
„Die Tracker, also bewegliche Modultische, bieten weitere Vorteile“, erklärt Axel Pustet, Geschäftsführer von axess solar, der seit fast zwei Jahren fast ausschließlich Landwirte zu Agri-PV-Anlagen berät und Anlagen plant:
Der Stromertrag ist wegen der Nachführung sowie den bifacialen Modulen, die auch auf der Rückseite Strom erzeugen können, rund 25 % höher als bei festaufgeständerten Anlagen.
Betreiber vermeiden die Mittagsspitze. Während nach Süden ausgerichtete, festinstallierte Freiflächenanlagen mittags den größten Ertrag haben, produzieren Tracker, die dem Sonnenstand von Ost nach West folgen, morgens früher und abends länger Strom bei abgeflachter Mittagsproduktion. „Das ist sowohl für den eigenen Betrieb als auch für das Stromsystem allgemein besser“, sagt Pustet.
Die Tracker können je nach Bedarf auch unabhängig vom Sonnenstand zu besonderen Ereignissen verstellt werden. Beim Einsähen, Dünge- und Pflanzenschutzmaßnahmen, sowie bei Mäharbeiten auf dem Grünland lassen sie sich horizontal stellen, zur Durchfahrt mit dem Mähdrescher wegen der hohen Staubentwicklung eher steil. Auch zur Heutrocknung können die Module so gestellt werden, dass möglichst viel Sonnenlicht auf die Fläche trifft.
Der Streifen unter den Modulen lässt sich mit Blüh- oder Grasmischungen zur Steigerung der Artenvielfalt einsäen. Wegen der Verstellbarkeit der Module lässt sich der Streifen besser anlegen, pflegen und ernten als bei festaufgeständerten Modultischen.
Förderung im Solarpaket
Mit der Verabschiedung des Solarpakets I im April hat die Bundesregierung eine neue Förderung von Agri-PV-Anlagen mit maximal 1 MW Leistung eingeführt. Betreiber erhalten 2,5 ct/kWh mehr als bei herkömmlichen Freiflächenanlagen.
„Im Jahr 2024 liegt die Vergütung bei 9,36 ct/kWh, im Jahr 2025 ändert sich fast nichts. Ab 2026 müssen Betreiber aber wegen der Anpassung im Gesetz mit wesentlich weniger, ca. 7 ct/kWh rechnen“, erklärt Pustet.
Gerade die Trackersysteme sind seiner Meinung nach wegen der guten Kombination mit der Landwirtschaft sowie wegen der höheren Solarstromerträge besonders für dieses Anlagensegment geeignet. „Wir haben in unserem Netzwerk bereits in Bayern, Baden-Württemberg, Nordrhein-Westfalen und Mecklenburg-Vorpommern fast 50 Bauanträge für Landwirte im privilegierten Bauantragsverfahren eingereicht und werden uns später um Sammelbestellungen kümmern, um die Preise attraktiv zu gestalten“, stellt er in Aussicht.
Die Agri-Photovoltaik (Agri-PV) ist ein Kompromiss, um Landwirtschaft und Solarstromerzeugung bei möglichst geringem Flächenverbrauch unter einen Hut zu bekommen. Ein Kritikpunkt der Landwirte: Die Module können bei Mäh- oder Erntearbeiten beschädigt werden oder das Pflanzenwachstum wegen der Beschattung einschränken.
Gleichzeitig können die Module aber gerade wegen der Verschattung die Verdunstung reduzieren und in trockenen Jahren das Wachstum verbessern, halten Befürworter der Agri-PV dagegen.
In einer Machbarkeitsstudie ist das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (Fraunhofer ISE) im Auftrag der Unternehmen axess solar (Sinzing) und Fronteris (Regensburg) dieser Fragestellung nachgegangen. Als Anlagentechnik haben die Wissenschaftler Tracker untersucht: In diesem Fall einachsig nachgeführte Modultische mit bifacialen Modulen bei drei verschiedenen Reihenabständen.
Die Ergebnisse
Viele Kulturen sind gegenüber der Agri-PV tolerant, zeigen also kaum Ertragsrückgänge. Raps, Gemüse und Kleegras können bei 17 m Reihenabstand, Sellerie und Kohl auch bei 14,5 m Reihenabstand höhere Erträge aufweisen. Soja und Mais sind wegen der Wuchshöhe als Kultur nicht geeignet, auch bei anderen Ackerfrüchten gibt es Einschränkungen, wie die nachfolgende Tabelle zeigt.
Die Studie zeigt, dass sich besonders bei Gemüseanbau und Grünland eine hohe Ertragskraft auch auf der landwirtschaftlichen Seite realisieren lässt. „Aber auch im Ackerbau lassen sich die Zusatzerträge aus der Stromerzeugung ohne erhebliche Einbußen im landwirtschaftlichen Ertrag erwirtschaften, in heißen und trockenen Jahren bieten Agri-PV-Anlagen auch hier zusätzlichen Schutz und höhere landwirtschaftliche Erträge“, schreiben die Wissenschaftler.
Vorteile von Trackern
„Die Tracker, also bewegliche Modultische, bieten weitere Vorteile“, erklärt Axel Pustet, Geschäftsführer von axess solar, der seit fast zwei Jahren fast ausschließlich Landwirte zu Agri-PV-Anlagen berät und Anlagen plant:
Der Stromertrag ist wegen der Nachführung sowie den bifacialen Modulen, die auch auf der Rückseite Strom erzeugen können, rund 25 % höher als bei festaufgeständerten Anlagen.
Betreiber vermeiden die Mittagsspitze. Während nach Süden ausgerichtete, festinstallierte Freiflächenanlagen mittags den größten Ertrag haben, produzieren Tracker, die dem Sonnenstand von Ost nach West folgen, morgens früher und abends länger Strom bei abgeflachter Mittagsproduktion. „Das ist sowohl für den eigenen Betrieb als auch für das Stromsystem allgemein besser“, sagt Pustet.
Die Tracker können je nach Bedarf auch unabhängig vom Sonnenstand zu besonderen Ereignissen verstellt werden. Beim Einsähen, Dünge- und Pflanzenschutzmaßnahmen, sowie bei Mäharbeiten auf dem Grünland lassen sie sich horizontal stellen, zur Durchfahrt mit dem Mähdrescher wegen der hohen Staubentwicklung eher steil. Auch zur Heutrocknung können die Module so gestellt werden, dass möglichst viel Sonnenlicht auf die Fläche trifft.
Der Streifen unter den Modulen lässt sich mit Blüh- oder Grasmischungen zur Steigerung der Artenvielfalt einsäen. Wegen der Verstellbarkeit der Module lässt sich der Streifen besser anlegen, pflegen und ernten als bei festaufgeständerten Modultischen.
Förderung im Solarpaket
Mit der Verabschiedung des Solarpakets I im April hat die Bundesregierung eine neue Förderung von Agri-PV-Anlagen mit maximal 1 MW Leistung eingeführt. Betreiber erhalten 2,5 ct/kWh mehr als bei herkömmlichen Freiflächenanlagen.
„Im Jahr 2024 liegt die Vergütung bei 9,36 ct/kWh, im Jahr 2025 ändert sich fast nichts. Ab 2026 müssen Betreiber aber wegen der Anpassung im Gesetz mit wesentlich weniger, ca. 7 ct/kWh rechnen“, erklärt Pustet.
Gerade die Trackersysteme sind seiner Meinung nach wegen der guten Kombination mit der Landwirtschaft sowie wegen der höheren Solarstromerträge besonders für dieses Anlagensegment geeignet. „Wir haben in unserem Netzwerk bereits in Bayern, Baden-Württemberg, Nordrhein-Westfalen und Mecklenburg-Vorpommern fast 50 Bauanträge für Landwirte im privilegierten Bauantragsverfahren eingereicht und werden uns später um Sammelbestellungen kümmern, um die Preise attraktiv zu gestalten“, stellt er in Aussicht.
