Photovoltaik oder Photosynthese? Tank oder Teller? Agrarphotovoltaik ermöglicht beides.

Photovoltaik auf Kosten von wertvollen Produktionsflächen ist vielen Landwirt*innen ein Dorn im Auge – fruchtbarer Boden soll nicht durch Solarparks bedroht werden. Die Agrophotovoltaik könnte den Konflikt zwischen den Lagern der Energiewirtschaft und der Landwirtschaft entschärfen.

Tank oder Teller? Ist hier nicht die Frage.

Weltweit verliert die Menschheit jährlich zehn Millionen Hektar landwirtschaftlich nutzbarer Ackerfläche. Seit 1961 ist die pro Kopf verfügbare Fläche um 46 Prozent gesunken. Gleichzeitig werden ständig neue Flächen benötigt, um die Erzeugung erneuerbarer Energien auszubauen. Bei einer wachsenden Bevölkerung und dem damit einhergehenden Bedarfsanstieg von Nahrungsmitteln und Energie stellt sich immer häufiger die Frage: Tank oder Teller? Energie oder Essen? Die Agrophotovoltaik (APV) als kombinierte Land- und Energiewirtschaft könnte einen wesentlichen Beitrag zur Lösung dieser Probleme leisten.

Agrarphotovoltaik erobert die Welt

Das System ist einfach: Photovoltaikmodule und Ackerfrüchte teilen sich eine Fläche – die Sonnenenergie wird doppelt genutzt. Die Idee der APV stammt von Prof. Dr. Adolf Goetzeberger, dem Gründer des Fraunhofer Instituts für Solare Energiesysteme (ISE), und verbreitet sich seit 1981 über die ganze Welt. Während Deutschland erst seit 2017 eine Forschungsstation betreibt, warten Länder wie Japan, China und Frankreich schon länger mit staatlichen Förderprogrammen auf. Das Ziel: APV weiterentwickeln und verbreiten.

Agrarphotovoltaik zur Anpassung an den Klimawandel

Besonders in heißen und trockenen Regionen ergeben sich bedeutende Synergieeffekte zwischen Ackerkultur und PV-Anlage. Laut einer Studie der University of Arizona wirkt der Schattenwurf der Solarmodule gleich dreifach: Er senkt die Lufttemperatur, mildert das Sonnenlicht und reduziert den Wasserbedarf. So ernteten die Forschenden auf der APV-Kombifläche doppelt so viele Cherry-Tomaten wie auf der Vergleichsfläche. Ähnliche Erfolge erzielte man bei Versuchen mit Kartoffeln und Sellerie am deutschen Bodensee.

Und die Vorteile wirken wechselseitig: Das unter der Anlage entstehende Mikroklima kühlt die Module im Schnitt um neun Grad. Die Energieausbeute steigt dadurch um ein Prozent.

Wirtschaftsflächen effizienter nutzen – 186 Prozent Ausbeute mit APV

Agrarphotovoltaik ermöglicht außerdem, je nach Wetterbedingungen, beinahe eine Verdopplung der Flächennutzungseffizienz. An der Forschungsstelle am deutschen Bodensee zeigte sich: Schon im ersten Jahr war der Gesamtertrag der Fläche um 60 Prozent höher. Im Dürresommer 2018 stieg die Effizienz sogar um 86 Prozent.

APV als Zukunftsmodell – es gibt noch viel zu tun

Rein rechnerisch reicht es, ein Prozent der globalen Ackerfläche mit APV zu bestücken. Der weltweite Energiebedarf ließe sich so allein über das Sonnenlicht decken. Damit das System im großen Stil eingesetzt werden kann, fehlt allerdings noch einiges an Forschung. Die Anlagen müssen weiter getestet und das Verhalten anderer Ackerkulturen im Schatten der Paneele untersucht werden.

Mit Huminsäuren die Zeit überbrücken

Bis die APV marktfähig ist, wird also noch einige Zeit verstreichen. Gegen Dürrestress im Boden-Pflanze-System helfen heute schon Huminsäuren. Sie bilden stabile Ton-Humus-Komplexe, sodass die Krume besser Wasser speichern kann. Ist der Boden trocken, binden sie festgesetzte Pflanzennährstoffe und halten sie für die Kultur verfügbar. Dürreperioden können so besser überstanden werden. Ausführliche Informationen dazu finden Sie auf unserer Website.

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