Himbeeren unter Strom

Eine der größten Agrarphotovoltaik-Anlagen Europas befindet sich auf der Piet Albers Fruit Farm in Babberich/Niederlande – mit einer Fläche von 3,2 Hektar. Bild: BayWa r.e.

Die Kombination von Landwirtschaft und Stromerzeugung beschäftigt Wissenschaft und Wirtschaft in allen Teilen der Welt.

Nicht nur in Frankreich (Pflanzen unterm Solardach) ist die Agrophotovoltaik inzwischen ein großes Thema.

In den Niederlanden hat die Firma BayWa r.e. nun eines der größten Agrophotovoltaik-Projekte Europas realisiert und Himbeeren unter Solarmodulen angepflanzt.

In vier weiteren Pilotprojekten sollen zudem die Auswirkungen der Kombination des Einsatzes von Solarmodulen mit dem Anbau verschiedener Beerensorten untersucht werden.

Stromgewinnung und Beerenernte

Die Tochterfirma BayWa r.e. der Bay.Wa AG und ihre niederländische Firma GroenLeven haben auf dem Obsthof Piet Albers in Babberich eines der größten Agrarphotovoltaik-Projekte Europas errichtet.

Auf einer Anbaufläche von 3,2 Hektar wurden 10.250 Solarmodule installiert, die eine Leistung von 2,7 MWp erbringen.

Die Anlage erzeugt damit nicht nur Himbeeren, sondern auch genug grüne Energie, um jährlich rund 1.250 Haushalte mit Strom zu versorgen.

Solarmodule als Witterungsschutz

Die Solarmodule bringen zudem noch Vorteile für den Beerenanbau: das Klima ist nach Einschätzung der Erbauer unter den Modulen stabiler als unter herkömmlichen Folienschutztunneln, und die Module schützen die Pflanzen auch vor Witterungseinflüssen.

Zu viel Schutz – vor allem vor Sonneneinstrahlung – durfte es aber nicht werden.
Herausfordernd bei der Installation war deshalb, die gleichmäßige Verteilung von Sonnenlicht für den gleichzeitigen Anbau von Himbeeren und die Erzeugung von Solarstrom zu gewähren.

Durch ein neu entwickeltes semitransparentes Solarmodul wird eine ausreichende Lichtdurchlässigkeit für die Pflanzen ermöglicht, und sie werden zugleich vor Hagel, Starkregen und direkter Sonneneinstrahlung geschützt.

Mehrwert für Landwirte

Agrarphotovoltaik kann Landwirten einen sozialen, ökologischen und wirtschaftlichen Mehrwert bieten: Keine Flächennutzungskonflikte, eine bessere Landschaftsintegration, sofern Foliensysteme ersetzt werden, weniger Abfall und geringere Arbeits- und Investitionskosten.

Obstbauer Piet Albers bestätigt: „Die Solarmodule sind eine nachhaltigere Form, die Pflanzen zu schützen. Die klassischen Folienschutztunnel aus Plastik müssen alle sechs Jahre entsorgt und regelmäßig überprüft und abgespannt werden – insbesondere bei starkem Wind wie dieses Jahr. Hagel und extreme Hitze waren ebenfalls ein ständiges Risiko für die Folientunnel. Mit den Solarmodulen sind wir davon nicht mehr betroffen und gleichzeitig erzeugen wir grüne Energie.“

Weitere Pilotprojekte auch mit Erdbeeren

Neben dem Agrarphotovoltaik -Projekt auf dem Obstbauernhof von Piet Albers arbeiten BayWa r.e. und GroenLeven mit der Universität Wageningen (WUR) zusammen, um die vier weiteren Pilotprojekte mit anderen Beerenkulturen wie roten Johannisbeeren, Blaubeeren, Brombeeren und Erdbeeren zu analysieren.

In der neuen Studie wird die Wirkung der Solarmodule auf diese Beerenfrüchte untersucht. Mithilfe von Sensoren soll das Klima unter den Modulen überwacht und der Zustand der Pflanzen und das Wachstum der Früchte kontrolliert werden.

Gemeinsam mit Äpfel- und Birnenerzeugern entwickelt das Unternehmen außerdem weitere Pilotprojekte, welche zeigen sollen, dass die Agrarphotovoltaik Landwirte bei der Anpassung an den Klimawandel unterstützt und gleichzeitig zur Dekarbonisierung und zum Klimaschutz beiträgt.

Letztlich sollen die Agrarphotovoltaik -Projekte von BayWa r.e. durch Forschung und Monitoring nicht nur den Einsatz von Solarmodulen bei Nutzpflanzen fördern, sondern auch zeigen, ob damit die Qualität der Früchte verbessert und Produktionskosten gesenkt werden können.

Fraunhofer-Projekt beweist positive Wirkung

Am Bodensee hat das Fraunhofer-Institut mit Unterstützung von BayWa r.e. drei Jahre lang bereits eine Testanlage zur Agrophotovoltaik betrieben (Oben Solar, unten Acker).

Das inzwischen abgeschlossene Verbundprojekt »Agrophotovoltaik – Ressourceneffiziente Landnutzung« (APV-RESOLA) erprobte die Kombination von Solarstromproduktion und Landwirtschaft auf der gleichen Fläche.

Über einer 0,3 Hektar großen Ackerfläche am Bodensee wurden in fünf Meter Höhe Solarmodule mit einer Leistung von 194 Kilowatt installiert.

Im ersten Projektjahr 2017 konnte das Projektkonsortium unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesystem ISE bereits eine Steigerung der Landnutzungsrate auf 160 Prozent nachweisen.

Im Hitzesommer 2018 wurde dieses Ergebnis noch deutlich übertroffen: Die Teilverschattung unter den Solarmodulen steigerte die landwirtschaftlichen Ernteerträge, die hohe Sonneneinstrahlung die Solarstromproduktion. So lag die Landnutzungseffizienz bei 186 Prozent.

Die Ergebnisse aus dem Hitzesommer 2018 zeigen das enorme Potenzial der Agrophotovoltaik für aride Klimazonen auf, wo Kulturpflanzen und Nutztiere von der Verschattung durch die PV-Module profitieren können.

Das Fraunhofer ISE arbeitet bereits in mehreren Projekten am Transfer der Technologie in Schwellen- und Entwicklungsländer sowie an neuen Anwendungen.

So legt eine Vorstudie, die das Institut für den indischen Bundesstaat Maharashtra angefertigt hat, nahe, dass sich durch die Verschattung und die geringere Verdunstung bei Tomaten und Baumwolle bis zu 40 Prozent höhere Erträge erreichen lassen.

Quellen: BayWa AG/Fraunhofer Institut