Ist gut erforscht, wie sich die Verschattung auf meine Pflanzen auswirkt?
Die Erforschung der Auswirkungen der durch die Agri-Photovoltaik bedingten Verschattung auf Pflanzen ist fortgeschritten, aber noch nicht abgeschlossen. Seit 2016 werden in Deutschland primär durch das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme Feldstudien durchgeführt, um die Auswirkungen der APV auf verschiedene Kulturpflanzen zu untersuchen. Diese Untersuchungen haben gezeigt, dass unter anderem die mikroklimatischen Veränderungen, die zur Verfügung stehende Lichtmenge und die geänderte Wellenlängencharakteristik zu einem veränderten Pflanzenwachstum der individuellen Kulturpflanze führen. Im wesentlichen werden die Charakteristik des Wachstums und die Erträge der Pflanzen beeinflusst.
Die technische Auslegung auf die landwirtschaftlichen und energetischen Erträge optimal abzustimmen, stellt den relevantesten Faktor für ein erfolgreiches Agri-PV Projekt dar. Viele, aber noch nicht alle Kulturpflanzen sind ausreichend erforscht und die Datenlage liegt in ausreichender Qualität vor, um die Auslegung mit hoher Präzision zu simulieren.
Durch die enge Verzahnung der diveo in die angewandte Forschung, haben wir stets Zugriff auf die neusten Zahlen, Daten und Fakten. Wir diskutieren transparent mit dir, ob die Simulationsgrundlage ausreichend ist oder lediglich eine risikobehaftete Auslegung zulässt.
Was sind Indikatoren dafür, dass eine Agri-PV Installation bei mir sinnig ist?
Die Entscheidung für eine Agri-PV Anlage kann sich als besonders vorteilhaft erweisen, wenn der landwirtschaftliche Betrieb 8 Merkmale aufweist. Dabei müssen nicht alle Faktoren in aller Gänze gegeben sein, wirken sich aber positiv auf die Rentabilität und ein geringes Investitionsrisiko aus:
Reihenbewirtschaftung – Geeignet für die Integration von PV-Modulen.
Dauerkulturen – Können von der schützenden Wirkung der PV-Module profitieren.
Geschützter Anbau – Agri-PV kann bestehende Schutzmaßnahmen wie Hagelschutznetze ergänzen.
Gut erforschte Kulturpflanze – Wissen über die Interaktion zwischen Pflanze und PV-Modulen kann das Risiko verringern.
Niedrige Durchfahrtshöhe – Ermöglicht günstige Umsetzung der Unterkonstruktion.
Geringe Hangneigung – Ermöglicht eine einfachere Installation und Wartung.
Guter Netzanschluss – Nähe und Kapazität des Netzanschlusses sind wichtig für den Anschluss der Anlage.
Relevanter Eigenverbrauch – Nutzung der erzeugten Energie für eigene Prozesse steigert die Rentabilität.
Es ist zu betonen, dass es stets einen qualifizierten Quick-Check der Gegebenheiten benötigt, um das Potenzial einzuschätzen. Komme gerne auf uns zu, wir helfen dir gerne in einem ersten Schritt kostenfrei.
Welche Kulturpflanzen kommen in Frage?
Für Agri-Photovoltaik-Projekte kommen grundsätzlich die meisten Kulturpflanzen in Frage, wobei die Auswahl stark von den lokalen klimatischen Bedingungen und den spezifischen Eigenschaften der Pflanzen abhängt. So kann die gezielte reduzierte Lichtintensität zum Beispiel zu einem verstärkten Blattwachstum führen oder den zunehmenden Stress der Pflanze durch Starkregen-, Trockenperioden und Hitzewellen abfedern.
Ob deine Kulturpflanzen grundsätzlich für das Wachstum unter den Solarpanels geeignet sind prüfen wir gerne für dich durch den Zugriff auf die Datenbank des Fraunhofer Instituts für Solare Energiesysteme.
Wie aufwändig ist die Installation, muss ich zeitweise mit Ernteausfällen rechnen?
Die Installation einer Agri-PV Anlage kann je nach Projektgröße und -komplexität stark variieren. Allgemein erfordert sie eine sorgfältige Planung und Ausführung, um die landwirtschaftliche Nutzung des Geländes nicht zu beeinträchtigen. Die Installation selbst kann zeit- und arbeitsaufwendig sein, insbesondere bei großen Flächen. Durch eine modulare Planung und die Abstimmung aller beteiligten Parteien kann dies jedoch stark minimiert werden.
Hinsichtlich der Ernteausfälle: Während der Installationsphase kann es zu vorübergehenden Beeinträchtigungen kommen. Wir stimmen uns daher stets im Vorhinein ab, in welchen Phasen eine Installation zumutbar ist ohne den Landwirt von seinen Kerntätigkeiten abzulenken.
Langfristig gesehen zielen Agri-PV Systeme jedoch darauf ab, die landwirtschaftliche Produktion mit der Energieerzeugung zu vereinen, ohne signifikante Ernteausfälle zu verursachen. Eine gut geplante Anlage berücksichtigt zudem die landwirtschaftlichen Arbeitsabläufe.
Wir stehen transparent mit Rat und Tat zur Seite, falls Bedenken bestehen, dass das Projekt den landwirtschaftlichen Betrieb einschränkt.
Gedeihen meine Pflanzen trotz des Lichtverlustes?
Ja. Unter Umständen sogar besser. Jede Installation wird von uns individuell simuliert und optimiert. So führt der verbesserte Pflanzenschutz durch die Überdachung und den Sonnenschutz in der Regel zu einer erhöhten Resilienz der Pflanzen, statt Nachteile durch die Überdachung zu erfahren. Ohne einer ausreichend präzisen Simulation besteht jedoch durchaus das Risiko von unberechenbaren Ertragseinbußen.
Bekommen meine Pflanzen noch ausreichend Wasser?
Ja. Die Bewässerungsbedingungen und -technologien werden sorgfältig auf die spezifischen Bedürfnisse der angebauten Pflanzen abgestimmt. Um eine effiziente Wasserversorgung unter der Agri-PV-Anlage sicherzustellen, wird das Regenwasser gleichmäßig verteilt. Dies kann durch den Einsatz zusätzlicher technischer Systeme weiter optimiert werden. Durch die gezielte Bewässerung und den Schutz vor Niederschlag profitiert die Kulturpflanze doppelt und dreifach – Pilze und Bakterien haben es ohne direkte Feuchtigkeit schwer.
Wie wirkt sich die Agri-PV Anlage auf meinen Ertrag aus?
Der voraussichtliche landwirtschaftliche Ertrag wird im Rahmen der Pflanzenverschattungsanalyse und der Lichtsimulation berechnet. In die Ertragsanalyse des Gesamtsystems wird zudem einbezogen, wie sich der Ertrag durch die Erlöse aus der erzeugten Energie oder der Verdrängung des Strompreises vor Ort auswirkt. Durch dieses ganzheitliche Vorgehen errechnen wir einen optimalen wirtschaftliche Betriebspunkt und lassen diesen in die Auslegung einfließen.
Unserer Erfahrung nach liegt der optimale Betriebspunkt des Gesamtsystems bei einer Auslegung, die eine leichte quantitative Verminderung der landwirtschaftlichen Erträge mit sich bringt. Die quantitativen Einbußen konnten in Modellversuchen des Fraunhofer Instituts für Solare Energiesysteme jedoch durch die gestiegene Qualität vollständig kompensiert werden. Das Gesamtsystem hatte, die energetischen Erträge inkludiert, demnach einen deutlich gesteigerten Ertrag pro Flächeneinheit.
Außerdem sorgt neusten Erkenntnissen nach die Verdunstung unterhalb der Module für einen signifikanten Temperaturabfall der Module. Das Zusammenspiel von verschüttenden Modulen und Kulturpflanzen ist demnach im wahren Sinne synergetisch: Positiver Effekt auf das Pflanzenwachstum und den landwirtschaftlichen Ertrag bei korrekter Auslegung sowie eine erhöhte Leistung der Module.
Welche Arten von Modulen und Zelltechnologien kommen zum Einsatz?
In Agri-PV-Projekten kommen hauptsächlich drei Arten von Solarmodulen und Zelltechnologien zum Einsatz. Monofaziale Module, die etwa 95% des weltweiten Marktes ausmachen, sind in monokristallinen (effizienter, höhere Erträge) und polykristallinen (preisgünstiger) Varianten verfügbar. Bifaziale Module können zusätzlich Licht auf der Rückseite zur Stromerzeugung nutzen, wodurch der Stromertrag um bis zu 25% gegenüber monofazialen Modulen gesteigert werden kann. Semitransparente Module lassen durch variierende Abstände zwischen den Solarzellen mehr Sonnenstrahlung durch, was den Pflanzen zugutekommt, allerdings reduziert sich dadurch die stromproduzierende Fläche des PV-Moduls.
Die Technologien werden so eingesetzt, dass sie sowohl die Energieausbeute maximieren als auch die Anforderungen der Pflanzen unter den Anlagen berücksichtigen.
Was ist der optimale Vermarktungsansatz für die erzeugte Energie?
Diese Frage lässt sich leider nicht pauschal beantworten. Das wohl attraktivste ist in aller Regel die Verdrängung des Stromes, welchen der Landwirt aktuell über das lokale Netz bezieht. Strom, der darüber hinaus produziert wird, kann über Pauschalen im Rahmen von EEG-Ausschreibungen oder auch per sogenannten PPAs (Power Purchase Agreements) verkauft werden. PPAs, oder Stromabnahmeverträge, sind langfristige Verträge zwischen einem Stromerzeuger und einem Abnehmer, in denen der Kauf und Verkauf von Energie zu vorab festgelegten Preisen und Bedingungen geregelt wird.
Bei der Entscheidung der Vermarktung sollten außerdem Speichertechnologien oder auch die lokale Wasserstofferzeugung berücksichtigt werden. Durch den ganzheitlichen Ansatz der diveo beschränken wir uns nicht auf eine Möglichkeit, und nehmen Erzeuger und Verbraucher als ein in der Gesamtheit zu optimierendes Energiesystem wahr.