16:33 22 November 2019
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    Doppelte Ernte? Solarstrom und Kartoffeln vom selben Feld – neue Technologie

    Doppelte Ernte? Solarstrom und Kartoffeln vom selben Feld – neue Technologie

    © Foto : Fraunhofer ISE
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    Kartoffeln ernten und Sonnenenergie gleichzeitig sammeln? Was bisher nach Entweder-Oder klang, könnte sich in Zukunft in der Landwirtschaft durch Agrophotovoltaik (APV) ändern. In Berlin stellte das Fraunhofer ISE am Montag die Technologie vor. Sputnik war vor Ort.

    Solarmodule haben in der Landwirtschaft bislang nur auf „benachteiligten Gebieten“ Platz gehabt. Bei solchen Gebieten handelt es sich um schwach ertragfähige und darum nicht wirtschaftliche Landflächen, die Bauern anderen Zwecken zuführen dürfen. Bei ertragreichen Böden dagegen stellte sich die Frage nach einer Nutzung für die Gewinnung von Solarstrom nicht – die Nahrungsmittelproduktion geht hier klar vor. Doch eine neue Technologie könnte das ändern. Sie trägt den Namen Agrophotovoltaik (APV), wird in etlichen Ländern, darunter Frankreich, Japan und China, eingesetzt und vereint Ackerbau und die Nutzung von Sonnenergie.

    Das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) hat die Technologie in den 80er-Jahren bereits skizziert, hat sie aber erst vor kurzem optimiert, in einem Demonstrationsprojekt bei der Hofgemeinschaft Heggelbach demonstriert und die Ergebnisse nun auf einer Abschlusskonferenz am Montag in Berlin vorgestellt.

    Die Technologie kann sich sehen lassen, zumindest wenn man das richtige Gemüse oder Obst aussucht. So konnte in Heggelheim die Menge der Kartoffeln sogar im Vergleich zur Produktion ohne APV um drei Prozent erhöht werden. Dabei erntete die Anlage 86 Prozent der Sonnenergie im Vergleich zu einer Fläche, die nur als Solarpark genutzt würde:

    © Sputnik / Valentin Raskatov / Fraunhofer ISE

    Aber nicht nur Kartoffeln sind hier von Interesse: „Wir denken, dass die APV im Bereich der Sonderkulturen große Vorteile hätte, weil diese sehr wertvoll sind und oft durch Hagelschutznetze oder Beschattungsfolien geschützt werden“, erklärt Stephan Schindele, Projektleiter von APV-Resola am Fraunhofer ISE gegenüber Sputnik. Denkbar wäre der Einsatz etwa auch im Weinbau oder beim Anbau von Erdbeeren. Die Forscher haben eine Grafik entwickelt, auf der „+“ für die Sorten steht, bei denen der Ertrag gesteigert wird, „0“ für die, bei denen er gleich bleibt und „-“, wenn sich APV negativ auf den Ertrag auswirkt:

    © Sputnik / Valentin Raskatov / Fraunhofer ISE

    Allerdings ist APV wirtschaftlich nicht konkurrenzfähig gegenüber Anlagen in „benachteiligten Gebieten“, denn der Strom fällt bei APV um fast 3 Cent je Kilowattstunde teurer aus. Konkurrieren könne die Technologie derzeit nur mit Dachanlagen, so Schindele. Allerdings ist das vielleicht auch gar nicht notwendig, denn interessant wird APV im Blick auf dezentrale Energiesysteme. So können sich Bauern selbst mit Strom versorgen, wenn es etwa um die Weiterverarbeitung der geernteten Produkte geht. Ebenso könnten sie Elektrotraktoren oder autonome Agrarroboter damit in Zukunft antreiben. Schließlich können sie den Strom bei Überschuss auch einfach an naheliegende Gehöfte liefern.

    © Sputnik / Valentin Raskatov / Fraunhofer ISE

    Der Heggelbacher Bauer Thomas Schmid ist mit dieser Lösung zufrieden und auch die Bürger aus der Region entwickeln laut Schindele eine Akzeptanz, die über der von Windkraftanlagen und Biogas liegen soll.

    Eine Schwierigkeit bleibt bestehen durch die Pfosten, die die Module tragen, durch die die Arbeit des Bauern an diesen Stellen langsamer oder vorsichtiger als früher abläuft. Ein Problem, das es mit einer Vorgängeranlage der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf aus dem Jahr 2013 gab, wurde dagegen gelöst: Bei Regenfall fielen nämlich über die geneigten Module große Niederschlagsmenge auf einer Linie konzentriert. Diese Bereiche verschlammten und trugen keine Früchte.

    Um dem entgegenzuwirken wurden die Modulteller durch eine drei Zentimeter breite Lücke geteilt und die Höhe der Pfosten auf fünf Meter angehoben. Auf diese Weise fließt das Wasser an mehreren Stellen ab und kann zudem beim Flug zur Erde durch den Wind noch weiter gestreut werden.

    Eine weitere Anwendungsmöglichkeit lässt dieses Wasser jedoch nicht so unkontrolliert davonlaufen. „In ariden Klimazonen denken wir, dass wir sogar Wasser auffangen könnten, dann auch einen Wassertank haben könnten mit Zisternen, um dann mit Tröpfchen zu bewässern“, bemerkt Schindele dazu.

    Nach vier bis fünf Jahren soll sich eine solche Anlage auszahlen, ihre Lebensdauer soll 25 Jahre betragen. Stellt sich die Frage, was mit den ganzen alten Anlagen passiert: „Es gibt auf EU-Ebene für die Solarmodule ein PV-Cycle-Projekt, bei dem sich die Solarindustrie verpflichtet hat, alle Solarmodule wieder zurückzunehmen. Das ist gesetzlich also geregelt, wie die entsorgt werden. Bei der Stahlkonstruktion ist es so, dass der Stahl auch nach Ablauf des Lebenszyklus noch einen Restwert hat, man bekommt also noch Geld, wenn man den Stahlschrott irgendwo hinbringt.“

    Interviewpartner Stephan Schindele
    © Sputnik / Valentin Raskatov
    Interviewpartner Stephan Schindele

    Derzeit fehlt allerdings noch die gesetzliche Regelung für die Mehrfachnutzung fruchtbarer Böden, denn Solarenergie wurde Bauern nur auf „benachteiligten Gebieten“ gestattet. Außerdem wären wohl Förderungen sinnvoll, um die Technologie neben einer Möglichkeit zur dezentralen Energieversorgung für Ackerwirte attraktiver zu machen.

    Das Interview mit Stephan Schindele in voller Länge:

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