Doppelte Ernte: Strom und Salat vom gleichen Acker
Jetzt geht Deutschlands erste Großanlage in Betrieb, auf der Solarenergie geerntet und Nahrungsmittel angebaut werden. Die Module sind so hoch montiert, dass Erntemaschinen unter ihnen her fahren können. Bis zu 50 Gigawatt könnten so installiert werden, ohne dass Anbauflächen verloren gehen.
Im März 2016 wurde ein Prototyp der APV-Anlage installiert. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse sind in die finale Auslegung und Gestaltung der Forschungsanlage eingeflossen.
Foto: Fraunhofer ISE
Auf einem 3500 m2 großen Acker der Demeter-Hofgemeinschaft Heggelbach in Herdwangen-Schönach zwölf Kilometer nördlich des Bodensees ernten der Landwirt Thomas Schmid und seine Kollegen künftig Strom sowie Gemüse oder Salat. Es ist die erste große Agrophotovoltaikanlage (APV) in Deutschland.
Die Versuchsfläche umfasst eine Grundfläche von etwa 2,5 Hektar, ein drittel Hektar wird von der APV-Forschungsanlage belegt, die restliche Fläche dient als Referenzfläche zum Vergleich der Ackererträge.
Quelle: Google Maps/Fraunhofer ISE
Am 18. September wird sie eingeweiht. Die Solarmodule sind auf Ständern montiert, die so hoch sind, dass Erntemaschinen bequem durchfahren können. Der Abstand zwischen den Modulreihen ist mit 3,5 m größer als üblich, um den darunter wachsenden Pflanzen genügend Sonnenlicht zu lassen.
Genug Strom für 50 Haushalte
Die Silizium-Solarzellen haben eine Spitzenleistung von 194 kW. Pro Jahr erzeugen sie fast 200.000 kWh, die im Dörfchen selbst genutzt werden. Überschüsse fließen ins öffentliche Stromnetz. Die Strommenge reicht zur Versorgung von 50 Durchschnittshaushalten. „Wir mussten uns was einfallen lassen, damit das mit der Energiewende klappt“, sagt Winfried Franke, Direktor des Regionalverbands Bodensee-Oberschwaben, in dem die Landkreise Ravensburg, Bodenseekreis und Sigmaringen zusammengeschlossen sind.
Konzept einer Agrophotovoltaik-Anlage.
Quelle: Fraunhofer ISE
Gemeinsam mit Forschern der Stuttgarter Universität Hohenheim und des Freiburger Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (ISE) griff er eine Idee auf, die Professor Adolf Goetzberger, der Gründer des ISE, schon in den 1980er-Jahren formulierte. Er wollte Landwirtschaft und Solarenergie miteinander versöhnen.
Bisher geht mit jeder großen Photovoltaikanlage Ackerfläche verloren. Die Zwischenräume können allenfalls von Schafen oder Ziegen als Weide genutzt werden. Die Kombination wird jetzt beiden Interessen gerecht.
Manche Pflanzen lieben Schattenperioden
ISE-Forscher haben zuvor simuliert, wie die Anlage ausgerichtet sein muss, wenn sie optimale Ernte- und Stromerträge bringen soll. Am besten funktioniert es, wenn die Modulreihen von Südwest nach Südost zeigen. Dann werden die Feldfrüchte zwar zeitweise beschattet. Macht aber nichts, haben die Landwirtschaftsexperten der Universität Hohenheim herausgefunden. Manche Pflanzen wachsen dann sogar besser.
Nach Zusammenfügung der PV-Module zu fertigen Modulreihen, wurde die gesamte Modulreihe mit einem Kran angehoben und an der Aufständerung montiert.
Quelle: Hofgemeinschaft Heggelbach
ISE-Forscher Stephan Schindele glaubt, dass Agrophotovoltaik in Deutschland ein gigantisches Potenzial hat. Zwischen 25 und 50 GW könnten zusätzlich installiert werden, ohne dass Ackerland verlorengeht. Derzeit sind in Deutschland gut 40 GW Solarenergie am Netz. Zielmarke der Bundesregierung sind 52 GW im Jahr 2020. „Dieser Ansatz, Sonnenenergie auf der gleichen Fläche für Nutzpflanzen und für Solarstromproduktion zu verwenden, könnte sich zu einem weltweit interessanten Beispiel entwickeln“, meint Professor Eicke R. Weber, Leiter des ISE.
In Dubai arbeiten Forscher derweil daran, einen Energiespeicher aus Wüstensand zu bauen. „Sandstock“ heißt das Pilotprojekt, das am Masdar Institut in Abu Dhabi gestartet wurde. Wie das funktionieren soll? Das können Sie hier nachlesen.
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