„Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg” zeigt Synergieeffekte doppelter Flächennutzung 

(8.8.2024) Im Rahmen des Forschungsprojekts „Modellregion Agri-Photovoltaik für Baden-Württemberg” baut und beforscht ein Konsortium aus 13 Projektpartnern unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE unterschiedliche Agri-Photovoltaik (PV) Pilotanlagen in Baden-Württemberg. Erste Zwischenergebnisse zeigen, dass nicht nur die unter den Anlagen gebauten Kulturen von der teilweisen Verschattung profitieren, sondern auch die PV-Module dank der Kühlung durch die Pflanzen mehr Strom produzieren als vorab angenommen.

Dr. Andre Baumann, Staatssekretär im Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft eröffnete die fünfte Anlage des Projekts auf dem Obsthof Vollmer in Oberkirch-Nussbach. Im Fokus des Forschungsteams ist dort die Kombination von Kern- und Beerenobst mit unterschiedlich nachgeführten PV-Modulen.

Eröffnung der fünften Anlage der „Modellregion Agri-Photovoltaik Baden-Württemberg” auf dem Obsthof Vollmer in Oberkirch-Nussbach mit Staatssekretär Dr. Andre Baumann (3.v.r.).
(Bild: Fraunhofer ISE) 

Bisherige Ergebnisse

Bei der ersten Agri-PV-Anlage des Projekts über Apfelbäumen in Kressbronn am Bodensee konnten im Rahmen des Projekts bereits zwei Jahre lang Messungen durchgeführt werden. Dabei stellten die Wissenschaftler fest, dass der Obsthof auf der Fläche unter der Agri-PV-Anlage 70% der Pflanzenschutzmittel einsparen konnte. Der Bewässerungsbedarf konnte um 50% reduziert werden. Die Agri-PV-Anlage produziert über 20% mehr Strom, als das Konsortium auf Basis der Simulationen erwartet hatte. Die genauen Gründe hierfür sind noch Gegenstand weiterer Untersuchungen, das Forschungsteam vermutet, dass eine Kombination aus Verdunstungskühlung und Hinterlüftung den wichtigsten Beitrag für die erhöhten Stromerträge leistet.

Agri-PV-Anlage in Oberkirch-Nussbach

Die im April eingeweihte Agri-PV-Anlage in Oberkirch-Nussbach umfasst vier Teile. Neben dem Stromertrag aus fest montierten PV-Modulen über Kiwi, Birnen, Äpfeln und Zwetschgen mit vollverschattenden Modulen und einem an Folientunnel angelehnten System im Beerenbau mit semitransparenten Modulen, ist das Kernstück des Projekts ein nachgeführtes System mit vollverschattenden Modulen. 

„Das Besondere an der nachgeführten PV-Anlage ist die Halbierung der 140 m langen Reihen”, stellte Landwirt und Unternehmer Dr. Hansjörg Vollmer das Projekt auf seinem Hof vor. „Die eine Hälfte der Reihen wird unter Einbezug von pflanzenphysiologischen Gesichtspunkten nachgeführt, die andere Hälfte rein nach sonnenoptimierten Parametern gesteuert.”

Die hierfür am Fraunhofer ISE entwickelten Nachführalgorithmen werden seit Mitte 2024 im Anlagensystem des Projektpartners Intech Clean Energy erprobt. Die agrarwissenschaftliche Begleitforschung übernimmt das Landwirtschaftliche Technologiezentrum Augustenberg.

Pilotanlagen an neun Standorten

Übergeordnetes Ziel des Projekts ist, offene Fragen zur dualen Nutzung von Flächen für Landwirtschaft und Solarstromerzeugung zu beantworten. Mit der Entwicklung und dem Bau von maßgeschneiderten Pilotanlagen an neun unterschiedlichen Standorten mit verschiedenen Obst- und Beeren-Kulturen werden die Machbarkeit verschiedener vielversprechender Anwendungsbereiche und Technologien untersucht und Auslegungsvarianten erforscht. Gefördert wird das bis Ende 2024 laufende Forschungsvorhaben von den Landesministerien für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft sowie für Ernährung, Ländlichen Raum und Verbraucherschutz.

Weitere Informationen können per E-Mail an Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE angefordert werden.