Zielsetzung & Anlass
Im Mai 2021 beschloss die Bundesregierung ein Klimaschutzgesetz, das sich zur Treibhausgasneutralität im Jahr 2045 bekennt. Dies erfordert einen ambitionierten Ausbau von Erneuerbare Energien (EE) als bisher. Der Ausbau von EE nimmt landwirtschaftliche Nutzflächen in Anspruch. Neben dem Anbau von Energiepflanzen spielt auch der Ausbau von PV-Freiflächenanlagen (PV-FFA) eine immer größere Rolle. Mögliche Folgen sind nicht nur soziale und ökologische Probleme, sondern auch steigende Pachtpreise für die Landwirtschaft. Darüber hinaus besteht – gerade vor dem Hintergrund der aktuellen weltpolitischen Entwicklungen – die Gefahr einer Reduzierung von heimischen Anbauflächen für Futter- und Lebensmittel, während sich die Notwendigkeit einer gewissen Energieunabhängigkeit, immer mehr aufdrängt.
Eine Möglichkeit, den dadurch bestehenden Druck auf landwirtschaftliche Flächen zu reduzieren, ist die Kombination von Lebensmittel- und Energieerzeugung auf derselben Fläche. Agri-PV ermöglicht diese duale Landnutzung. Insbesondere im Kontext klimatischer Veränderungen ist davon auszugehen, dass sich die Agri-PV in trockenen und heißen Jahren positiv auf landwirtschaftliche Erträge auswirken kann. Agri-PV-Systeme müssen aber höheren technischen und baulichen Ansprüchen genügen als PV-FFA, um auch pflanzenbaulichen Anforderungen zu genügen und mögliche Nutzungssynergien ausgeschöpft werden. Im Gegensatz zu PV-FFA ist folglich die Lichtverfügbarkeit in den Agri-PV-Systemen von zentraler Bedeutung.
Herausforderungen bisheriger hoch aufgeständerter Prototypen im Ackerbau waren vor allem der heterogene Schattenwurf und die für den Boden und den Kulturpflanzen sich nachteilig auswirkenden Abtropfkanten an den Modulrändern, die Rinnsalbildung und Bodenerosion nach Starkregenereignisse zur Folge haben können. Diese beiden Probleme werden mithilfe von vertikalen Agri-PV-Systemen vermindert, da ihre PV-Module die Kulturfläche nicht überdachen, sondern senkrecht mit einem Abstand zueinander aufgereiht werden.
Das Ziel des Projektes ist es, die Auswirkungen vertikaler, bodennaher Agri-Photovoltaik-Systeme im Einsatz auf Ackerflächen zu untersuchen. Der neuartige Ansatz der vertikalen Agri-PV soll als verlässlicher Lieferant von EE und als multifunktionales Anwendungssystem in der Landwirtschaft erprobt und wissenschaftlich begleitet werden. Hierbei sollen neben pflanzenbaulichen Aspekten in Zusammenhang mit einem veränderten Mikroklima auch Auswirkungen auf die Biodiversität berücksichtigt werden. Sowohl Potenziale als auch Optimierungsbedarfe sollen identifiziert und analysiert werden. Die Ergebnisse sollen in die weitere Entwicklung geeigneter Agri-PV-Anlagen im Ackerbau fließen und zum Ausbau umweltverträglicher und flächeneffizienter Solarenergie beitragen.
