Agrivoltaik - Potenzial für die Doppelnutzung von landwirtschaftlichen Flächen

Eine installierte PV-Anlage auf landwirtschaftlichen Flächen hat viele potenzielle Vorteile:

• Zusätzliches Einkommen für den Landwirt
• Schutz der Kulturen vor Hagel, Frost, Wind, übermäßigem Austrocknen und Starkregen
• Eine Studie von Clarkson und Wood ergab, dass die Artenvielfalt auf PV-Anlagen oft höher ist als auf vergleichbaren landwirtschaftlichen Flächen. ^[1]

Für die Installation von PV-Paneelen gibt es grundsätzlich zwei Möglichkeiten: vertikale Paneele mit Ost/West-Ausrichtung oder die Anbringung der Paneele auf der Struktur in der Höhe (siehe Abbildung). Die Installation von PV-Paneelen in Ost/West-Ausrichtung hat den Vorteil, dass der meiste Strom am Morgen und am frühen Abend produziert wird, wenn der Strombedarf am höchsten ist. Die Anlage produziert das ganze Jahr über mehr Strom als eine nach Süden ausgerichtete PV-Anlage, und die Produktion entspricht besser dem täglichen Stromverbrauchsprofil. In heißen und trockenen Sommern verhindern die Paneele außerdem die Verdunstung von Wasser aus dem Boden. Der Abstand zwischen den Modulen muss groß genug sein, damit sie sich nicht gegenseitig beschatten, und breit genug, um den weiteren Anbau von Pflanzen und die Bearbeitung des Bodens zu ermöglichen. Bei ausreichenden Abständen ist die Photovoltaik kein Hindernis.

Bei der zweiten Installationsvariante sind die Paneele an aufgehängten Strukturen angebracht und so angeordnet, dass genügend Licht durchgelassen wird. Dies wird als "Solar-Sharing" bezeichnet. Die PV dient als Beschattung, die für die Anlage optimiert ist. Die Anlage ist schwenkbar, so dass die PV-Anlage an die unmittelbaren Bedingungen angepasst werden kann. Bei Hitze oder Trockenheit schirmt die PV die Pflanzen ab und schützt sie vor direkter Sonneneinstrahlung, wodurch der Wasserverbrauch für die Bewässerung gesenkt wird und die Pflanzen auch vor Hagel geschützt werden. Bei Frost bildet die PV ein Dach, das es ermöglicht, die Bodentemperatur um bis zu 3° höher zu halten als auf Feldern ohne PV. ^[2][3]

Die erzeugte Energie kann an das Verteilungsnetz angeschlossen werden, oder die Quelle wird für die Stromversorgung von:

• landwirtschaftliche Betriebe
• Biogasanlagen (erhöht die Gesamteffizienz der Produktion)
• Bewässerung
• Laden von landwirtschaftlichen Maschinen
• Aufladen von Elektrofahrzeugen (Möglichkeit, den Strom vom Feld auf die Straße zu bringen)

In Europa nehmen diese neuen Anlagen zu, und es sind bereits funktionierende Anlagen aus Frankreich und Deutschland bekannt. In Japan werden fortschrittliche PV-Systeme bereits seit 19 Jahren getestet.

In der Tschechischen Republik ist es derzeit nicht möglich, landwirtschaftliche Flächen für nichtlandwirtschaftliche Zwecke zu nutzen, aber es werden auch Änderungen des Baugesetzes diskutiert, die die entsprechenden Verfahren vereinfachen und beschleunigen sollen. Einige hoffen, dass diese Änderungen den Weg für die Agrarphotovoltaik ebnen. Eine Änderung dieses Gesetzes allein reicht jedoch nicht aus; es müssten nicht nur andere Vorschriften geändert werden, sondern vor allem die Herangehensweise an die kombinierte Nutzung von landwirtschaftlichen Flächen neben der Energieerzeugung.

[1] Clarkson&Woods. The Effects of Solar Farm on Local Biodiversity: A Comparative Study. [Online] In: http://www.clarksonwoods.co.uk/projects/projects_solarresearch.html
[2] Mgr. Jiří Zilvar. Pole stíněné fotovoltaikou – Agrivoltaika jako odpověď zemědělců na klimatickou změnu. [Online] In: https://oze.tzb-info.cz/fotovoltaika/19302-pole-stinene-fotovoltaikou
[3] Mgr. Jiří Zilvar. Agrivoltaika – řešení pro nová solární pole. [Online] In: https://oze.tzb-info.cz/fotovoltaika/19000-agrivoltaika-reseni-pro-nova-solarni-pole