Anlass und Ziele
Der Landwirtschaftssektor und besonders der Obstanbau ist zunehmend von Folgen des Klimawandels mit steigenden Temperaturen, unregelmäßigen Niederschlägen und extremen Wetterereignissen wie Hagel und Starkregen, betroffen. Mit einem verstärkten Einsatz von Hagelschutznetzen und Folien wird daher versucht diese Ertrags- und Qualitätseinbußen zu mindern. Das Forschungsprojekt Agri-PV-Obstbau soll zum einen ein Konzept zur doppelten Landnutzung umsetzen und zum anderen Möglichkeiten zur Steigerung der Resilienz im Obstbau erfassen. Die Förderung erfolgt durch das rheinland-pfälzische Klimaschutzministerium (MKUEM) und das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BEL).
Projektbeschreibung
Das Forschungsprojekt ist zunächst auf fünf Jahre ausgelegt, insofern erfolgte auch nur für diesen Zeitraum die Genehmigung im Außenbereich. Die Fläche umfasst ca. 9.100 m², wobei die PV-Anlage mit einer Leistung von 258,3 kWp eine Fläche von 3.600 m² einnimmt. Dabei werden verschiedene Modultypen, sog. semitransparente Module mit einer Lichtdurchlässigkeit von ca. 54%, sowohl als stationäre als auch als nachgeführte Variante, getestet.
Die restlichen Flächen dienen als sogenannte Referenzflächen, auf der in herkömmlicher Weise die Kultur mit Folienüberdachung und Hagelschutznetzen geschützt wird.
Das an die Anbaukultur angepasste Anlagendesign soll einen maximalen Schutz vor Wetterereignissen bieten. Im Vordergrund steht dabei die landwirtschaftliche Nutzung der Fläche zum Anbau von qualitativ hochwertigen Äpfeln, während die Produktion von Solarstrom etwas in den Hintergrund tritt. Der Synergie zwischen Landwirtschaft und Solarstromproduktion kommt gerade bei räumlicher Nähe zum Hof eine gesonderte Funktion zu, der Solarstrom kann bspw. zum Betrieb der Kühlhäuser oder zur Elektrifizierung der Landmaschinen genutzt werden. Der Eigenverbrauch des Solarstroms trägt sowohl dazu bei die Strombezugskosten zu reduzieren als auch zur betrieblichen CO2- Einsparung.
Mit dem Forschungsprojekt sollen die Praxistauglichkeit des Agri-PV-Konzeptes und die Anwendung der PV-Anlagentechnik getestet werden. Dabei gilt es zu erforschen, ob die Solaranlage eine Schutzwirkung ausübt und welche Art des Anlagedesigns für die Kultur Apfel dabei erfolgversprechend ist. Zudem werden Wechselwirkungen der Anlage auf den Ernteertrag und Auswirkungen auf das Ökosystem untersucht.
Lichtmanagement, Anlagendesign und pflanzenbauliche Parameter stehen im Fokus der Betrachtung. Darüber hinaus werden Landschaftsästhetik und wirtschaftliche Betriebsweise ermittelt. Ein gesonderter Projektteil beschäftigt sich hierbei mit der gesellschaftlichen Akzeptanz und Sozialverträglichkeit der Landnutzung, sowie der Verteilungs- und Prozessgerechtigkeit.
Zum Projektkonsortium zählen sechs Partner mit unterschiedlichen Akteursrollen:
Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) als begleitendes Forschungsinstitut und der Flächeneigentümer Bio-Obstgut-Nachtwey als Berater zum Anlagendesign sowie Bewirtschafter der Fläche. Das Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum (DLR) zur Untersuchung pflanzenbaulicher Parameter und Umweltfaktoren. Als Mitprojektierer ist die BayWa.r.e in den Bereichen Anlagendesign und Bauleitplanung beteiligt, und das Energieversorgungsunternehmen EWS Schönau als Stromabnehmer. Der batteriebetriebene Traktor wird von Fendt (AGCO GmbH) zur Verfügung gestellt.
Technische Details:
- Leistung PV-Generator: 258,3 kWp
- Erwartete Energieerzeugung: 276 MWh/a
- Anzahl/Leistung PV-Module: 1148 x 225 Wp
- Abmessungen PV-Module: 2094 x 1038 x 30 mm
- Lichtdurchlässigkeit PV-Module: 54%
- Modulausrichtung: 43° Süd-West
- Modulanstellwinkel:
- 8 Reihen mit festem Anstellwinkel von 12°
- 3 Reihen mit von der Sonne von Ost nach West nachgeführten Modulen
- Modulreihenabstand: 3 m