Genug Platz für den Traktor und Strom, der v. a. am Morgen und am Abend produziert wird © Next2Sun

Vertikale Photovoltaikmodule auf Feldern liefern mehr Strom zu Spitzenzeiten und lassen sich besonders gut mit Landwirtschaft kombinieren.

Photovoltaikmodule sind heute meist geneigt und nach Süden ausgerichtet. So erzeugt man besonders viel Strom, wenn die Sonne am höchsten am Himmel steht. Es geht aber auch anders: Vertikal montierte PV-Module, deren Zellen Licht von beiden Seiten einfangen, haben eine ganze Reihe von Vorteilen.

Strom zur richtigen Zeit

Besonders viel Sinn machen vertikale, bifaziale (beidseitig bestrahlbare) Module in Ost-West-Ausrichtung, wie eine neue Studie der Technik-Hochschule HTWK Leipzig feststellt. Sie produzieren in der Früh und am Abend besonders viel Strom, wenn auch der übliche Verbrauch im Tagesverlauf am höchsten ist. Auf diese Weise könnten sich Solarkraftwerke besser in das Energiesystem einfügen und man bräuchte weniger Speicherkapazität, um Überschüsse zu anderen Tageszeiten zu übertragen. «Man kann dadurch generell mehr Photovoltaikstrom nutzen», meint Studienleiterin Sophia Reker.

Sie hat mit ihren Kolleg*innen in Simulationen festgestellt, dass es sogar am besten wäre, wenn 80 Prozent aller PV-Anlagen Ost-West-orientiert wären. In langen Reihen könnten die Module auf landwirtschaftlichen Flächen aufgestellt werden oder diese alternativ als Zaun eingrenzen. Reihen vertikaler Module beanspruchen nur sehr wenig Platz, reduzieren die Anbaufläche also nur minimal. Dazwischen können Traktoren oder andere Maschinen fahren.

Schatten, Windschutz und Biodiversität

Auf den Pflanzenwuchs wirken sich die Module in mehrfacher Hinsicht positiv aus. Erstens sorgen sie für eine teilweise Beschattung. Angesichts des Klimawandels haben die Pflanzen dadurch weniger Hitzestress. Zweitens bremsen die Module den Wind, wodurch die Bodenerosion abnimmt. Drittens entstehen unterhalb der Module kleine Grünstreifen, in denen nützliche Insekten wohnen. Alternativ kann man Felder mit vertikalen Modulen auch als Weidefläche verwenden. Die Module sind auf Ständern montiert, darunter können Tiere durchschlüpfen.

Mehr Ertrag auf weniger Fläche

Dass vertikale PV-Module und Landwirtschaft gut miteinander harmonieren, bestätigt Thomas Schilhansl, Leiter Photovoltaik bei Wien Energie. „Durch bessere mikroklimatische Bedingungen gibt es Mehrerträge.“ In der Schafflerhofstraße im 22. Bezirk in Wien wird das Thema „Agri-PV“ u.a. mit einer vertikalen Anlage erforscht. Durch Windschutz und Beschattung konnte ein Korn-Mehrertrag von 3 Prozent trotz weniger Anbaufläche verzeichnet werden.

Quelle: futurezone.at

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© Fraunhofer ISE

In Liechtenstein stellt sich die Frage, ob «Agro-PV» zulässig ist oder nicht. Dier Begriff meint die gemeinsame Nutzung von Flächen für Fotovoltaik und Landwirtschaft. Der Zollvertrag mit der Schweiz könnte ein Hindernis dafür sein, sobald eine Landwirtschaftsfläche für nicht-landwirtschaftliche Zwecke genutzt wird; dies ist aus dem aus dem zuständigen Ministerium von Landwirtschafts- und Umweltministerin Sabine Monauni zu erfahren. In der EU zeigt sich hier eine Klärung: Sonnenstrom lässt sich gut mit den Landwirtschaftsbeihilfen der EU vereinbaren, erläutert Rechtsanwalt Dr. Thomas Binder gestützt auf neue EU-Rechtsprechung.

Gegen Fotovoltaik auf Freiflächen wird argumentiert, dass die Solarnutzung die Landwirtschaft verdrängt und die Pachtpreise für Bauern in die Höhe treibt. Wenn es gelingen könnte, ein Modell zu etablieren, Landwirtschaft und Solarenergie gemeinsam zu verwirklichen, würden viele Vorbehalte in der Bevölkerung und bei Entscheidungsträgern wegfallen.

Auch der konkrete Nutzen vor Ort liegt auf der Hand. Der Anlagenbetreiber erspart sich die mühsame Pflege der Grünflächen und der Landwirt kann sich die Besonderheiten der Fläche unter den Solarmodulen – wie zum Beispiel als Sonnen- oder Windschutz – zunutze machen.

Das Problem der EU-Beihilfen

Ein Problem, das der Realisierung des Modells bisher im Wege stand, war die Frage der Förderung der landwirtschaftlichen Nutzung. Je nach Art der Nutzung und abhängig von der Einstufung der Fläche erhalten Landwirt*innen Beihilfen. Die Voraussetzungen solcher Beihilfen werden von der EU geregelt. Es werden nur Flächen begünstigt, die hauptsächlich für die Landwirtschaft genutzt werden. Dies setzt voraus, dass die landwirtschaftliche Tätigkeit ausgeübt werden kann, ohne durch Art, Dauer oder Zeitpunkt der nichtlandwirtschaftlichen Tätigkeit stark eingeschränkt zu sein.

Benachteiligung nicht akzeptiert

Der nationale Gesetzgeber darf Regelungen zur Ausgestaltung der europäischen Förderung erlassen. Hiervon hat auch Deutschland mit der Verordnung zur Durchführung von Direktzahlungen an Inhaber landwirtschaftlicher Betriebe (DirektZahlDurchfV) Gebrauch gemacht. Sie hat dabei pauschal gleich alle «Flächen, auf denen sich Anlagen zur Nutzung von solarer Strahlungsenergie befinden» der nichtlandwirtschaftlichen Tätigkeit zugewiesen und damit von der Beihilfe ausgeschlossen.

Ein Schafhalter aus Bayern wollte die Benachteiligung der Agriphotovoltaik nicht akzeptieren und ging gegen die Ablehnung seines Beihilfeantrags den Weg durch die Instanzen. Er nutzte bereits seit vielen Jahren Grasflächen unterhalb von aufgeständerten Solarmodulen für seine Schafherde. Denn – so führt der Landwirt aus – auf den Flächen wachse Kleegras, das beste Futter, das es für Schafe gebe. Die Photovoltaikanlage schränke ihn nicht in seiner Nutzung ein. Sie kommt vielmehr den Schafen zugute. Sie bietet Schutz vor Regen und Wind und hält auch starken Sonnenschein ab. Für den Landwirt schlicht «die ideale Weide». Aber auch der Inhaber der Photovoltaikanlage profitiert: Den Grossteil der Grünpflege erledigen die Schafe.

Dem Landwirt wurden nun die Direktzahlungen verweigert: Die vom Schafhalter genutzte Fläche sei aufgrund der Solaranlage als nichtlandwirtschaftliche Fläche zu qualifizieren und damit nicht beihilfefähig. Der Landwirt klagte und bekam vom Verwaltungsgericht Regensburg und danach vom Verwaltungsgerichtshof in München recht. Dieser stellte fest, der entsprechende Paragraf dürfe entgegen seinem Wortlaut nur dann Anwendung finden, wenn Photovoltaikanlagen die landwirtschaftliche Tätigkeit stark einschränken würden. Dies sei hier nicht der Fall. Die Solarmodule seien so hoch angebracht, dass sie den Bewuchs nicht beeinträchtigen und Schafe ohne Probleme darunter weiden könnten.

Dass der Zweck der Solargewinnung die landwirtschaftliche Tätigkeit bei Weitem überlagere, sei ohne Bedeutung. Die mit Grünfutterpflanzen bewachsenen Flächen seien folglich landwirtschaftliche Flächen im Sinne des EU-Beihilferechts. Der Landwirt habe demnach Anspruch auf entsprechende Beihilfen.

Diese Rechtsprechung kann die Agro-PV voranbringen. Voraussetzung ist allerdings ein Nutzungskonzept, bei dem die landwirtschaftliche Nutzung von den Solaranlagen nicht wesentlich beeinträchtigt wird. Es ist kein Grund ersichtlich, warum in Zukunft Landwirtschaft und Photovoltaik nicht Kooperationen eingehen sollten, die für beide Seiten fruchtbringend sind. Hoffentlich bald auch nicht in Liechtenstein.

Quelle: www.photovoltaik.eu

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Die Landwirtschaft in Deutschland steht vor der Herausforderung, dass Ackerflächen zunehmend rar werden. Ein Grund ist die stärkere Bebauung durch neue Siedlungen und Straßen. Aber auch die Energiewende benötigt weitere Flächen zur Erzeugung von Solarstrom. Eine Folge des Flächenverbrauchs sind steigende Pachtpreise für Ackerland. Künftig könnte die Agro-Photovoltaik, kurz Agro-PV, die Flächenkonkurrenz durch eine doppelte Nutzung der Flächen entschärfen. Die Technologie der Agro-PV erzeugt erneuerbaren Strom, ohne dass dabei fruchtbarer Ackerboden als Ressource für die Nahrungsmittelproduktion verloren geht.

Mit dieser doppelten Nutzung landwirtschaftlicher Böden bietet Agro-PV die Möglichkeit, große Photovoltaik-Flächen im Freiland umzusetzen und gleichzeitig Ackerboden für die Nahrungsmittelproduktion zu erhalten.

Das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme hat nun einen Leitfaden herausgegeben, der umfassend über die Agri-Photovoltaik und die bisherigen Ergebnisse und Erfahrungen informiert. Die Ausführungen zur Rechtslage beziehen sich auf Deutschland, die übrigen Informationen sind auch in anderen Ländern nützlich.

Zum Leitfaden.

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Jura-Schafe werde die Weide rund um die Anlage bewirtschaften.

Wien-Energie errichtet am ehemaligen Wirtschaftshof der Herrschaft von Eßling die größte PV-Anlage auf einer ehemaligen Schotterdeponie die aktuell größte Photovoltaikanlage Österreichs. Auf dem Schafflerhof wird künftig gleichzeitig Ökostrom für tausende Wiener Haushalte erzeugt und auch Landwirtschaft betrieben.

Zwischen den 25.780 Photovoltaik-Modulen werden 150 Jura-Schafe weiden, auch Ackerbau ist angedacht. Wien Energie treibt den Solarkraftausbau voran. «Unser Fokus liegt dabei auf den Dächern der Stadt, damit allein werden wir die Klimaziele aber nicht erreichen. Hier an der Schafflerhofstraße zeigen wir, dass auch Freiflächenanlagen optimal in das Klimaschutzkonzept passen, wenn man sie schonend gestaltet», sagt Wien-Energie-Geschäftsführer Michael Strebl.

150 Jura-Schafe werden von April bis Oktober die Fläche beweiden und als wandernde Rasenmäher den maschinellen Grünschnitt ersetzen. Das vermeidet Staubentwicklung und Steinschlag, der bei einer herkömmlichen Mahd passieren kann. Zusätzlich wird der Boden geschont und natürlich gedüngt, das führt wiederum zu mehr Artenvielfalt unter dem Sonnenkraftwerk.

Um den Schafen eine optimale Weidefläche zu bieten, werden spezielle Vorkehrungen getroffen: Weidesaat wird ausgesät, die Module werden leicht erhöht montiert und sämtliche elektrische Komponenten gut geschützt. Die Module dienen den Schafen als Schutz vor Sonne und Wind, ein zusätzlicher Unterstand ist daher nicht notwendig.

Bifaziale Module senkrecht verbaut

Neben klassischen Photovoltaikmodulen werden auch 500 bifaziale Module verbaut. Diese werden senkrecht und in Ost-West-Ausrichtung aufgeständert. Zwischen den Modulreihen ist der Anbau von Getreide oder Gemüse und die Bewirtschaftung mit Traktoren wie auf einem normalen Feld möglich. Damit kann die Fläche doppelt und damit um 60 Prozent effizienter genutzt werden.

Quelle: www.photovoltaik.eu

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Rheinland-Pfalz fördert die gemeinsame Nutzung von Flächen für die solare Stromerzeugung und den Apfelanbau. Das Projekt erforscht konkret die Produktion von Äpfeln unter einer PV-Anlage. Ein wichtiger Aspekt der mögliche Schutz der Obstbäume durch die PV-Module, etwa vor den im Zuge des Klimawandels zunehmenden Extremwetter-Ereignissen. Die PV-Module sind zugleich Schutzdächer gegen Hagel und zu starke Sonneneinstrahlung.

Das Land will einen Beitrag zur ressourceneffizienten Landnutzung leisten. Zugleich will man Landnutzungskonflikten zwischen Photovoltaik Freiflächenanlagen und der Landwirtschaft mit neuen Erkenntnissen, Techniken und Ansätzen der Akteurs- und Bürgerbeteiligung entgegentreten. Der Modellversuch ist auf vier Jahre ausgelegt. Das Umweltministerium Rheinland-Pfalz fördert das Projekt mit 740.000 Euro.

Quelle: www.solarserver.de

 

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Dank des Speichers kann Markus Frenken sein Gemüse auch nachts mit Solarstrom kühlen. © Powertrust

Wird die Landwirtschaft in Zukunft elektrisch und energieautark? Ein Landwirt im Rheinland hat seine Stromversorgung selbst in die Hand genommen. Der Spargel- und Gemüsehof kühlt seine Ernte im grossen Kühlhaus mit Solarstrom. Mit dem Speicher kann er das auch nachts tun. Die vier Crystal Tower des Bremer Speicherherstellers Powertrust können 52 Kilowattstunden Strom zwischenlagern. Das ist mehr, als er für die nächtliche Versorgung des Hofes braucht, bis morgens die Sonne wieder aufgeht und die Solaranlage die Energielieferung übernimmt.
Das System hat aber noch einen weiteren Vorteil: Die Familie Frenken muss auch bei einem Ausfall des Stromnetzes nicht auf die Kühlung des Gemüses verzichten. Denn die Speicher sind in der Lage, selbstständig innerhalb von zwei bis drei Sekunden eine Notstromversorgung aufzubauen. In diesem Falle kann der Speicher sogar sehr tief entladen werden und 86,4 Kilowattstunden Strom liefern. Mit einer Entladeleistung von 21,6 Kilowatt können die vier Speicher zusammen auch tatsächlich die Versorgung des Hofes übernehmen.
Quelle: www.photovoltaik.eu

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Mit diesem Anlagentyp werden zwei Milchviehbetriebe in Irland versorgt. © Next2Sun

In der Nähe von Waterford in Irland stehen zwei Agro-Photovoltaikanlagen mit einer senkrechten Aufständerung. Mit einer Leistung von 25 und 27 Kilowatt versorgen die Anlagen zukünftig zwei landwirtschaftliche Milchviehbetriebe mit Strom. Insgesamt wurden 138 bifaziale Module installiert. Die Ost-West-Ausrichtung sorgt für eine Stromproduktion vor allem morgens und in den Abendstunden.
Insbesondere für Milchbauernhöfe entspricht das Produktionsprofil den Bedarfsanforderungen der Betriebe. Bei beiden Landwirten liegt der Spitzenstromverbrauch am Morgen und am frühen Abend. Zu diesen Zeitpunkten ergibt sich im konkreten Fall eine Last von 25 bis 30 Kilowatt, welche an sonnigen Tagen durch die Anlagen komplett gedeckt werden kann.
Mit diesem Konzept fallen hofnahe Flächen nicht aus der landwirtschaftlichen Nutzung. Die senkrechte Aufstellung schont die Bodenfläche. Der Reihenabstand von mindestens zehn Metern gewährleistet die Weiterbewirtschaftung der Flächen zwischen den Modulen.

Quelle: www.photovoltaik.eu

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© Fraunhofer ISE

Nicht nur Gemüse kann unter Photovoltaikmodulen gut wachsen. Auch Aqua-Kulturen könnten sinnvoll mit Photovoltaik kombiniert werden. Das Fraunhofer ISE installiert gemeinsam mit Partnern Pilotanlagen im Mekong-Delta. Auf einer Shrimp-Farm wird die technische und wirtschaftliche Machbarkeit einer dualen Landnutzung zur solaren Stromerzeugung und Teichwirtschaft erprobt.

Aquakulturanlagen in Südostasien werden aus Hygienegründen zunehmend mit geschlossenen Gewächshäusern überbaut, um das Einschleppen von Krankheiten durch Vögel oder andere Wassertiere zu verhindern. Diese Überdachungen erlauben theoretisch eine Integration von Solarmodulen.

Die Zucht der Shrimps in geschlossenen Systemen an Land stellt nach Ansicht der involvierten Wissenschaftler einen vielversprechenden Ansatz dar, um die Land- und Wasserressourcen in der Region behutsam zu nutzen. So können durch die effizientere Landnutzung die bestehenden Mangrovenwälder geschützt und der Wasserverbrauch deutlich reduziert werden. Zudem reduzieren die abgeschlossene Umgebung und das Biofloc-Verfahren, bei dem sich die Shrimps in einem weitgehend geschlossenen Kreislauf auch von den Mikroorganismen im Teich ernähren, den Einsatz von Antibiotika auf ein Minimum.

Die in das Glashaus integrierten Solarmodule verbessern durch die Verschattung die Arbeitsbedingungen der Beschäftigten, bieten Schutz vor Fressfeinden und sorgen für eine stabile und niedrigere Wassertemperatur, die das Wachstum der Shrimps begünstigt. Den ersten Analysen zufolge kann Pilotanlage mit ein Megawatt Leistung voraussichtlich etwa 15.000 Tonnen CO2-Emissionen jährlich einsparen und den Wasserverbrauch im Vergleich zu einer konventionellen Shrimp-Farm um 75 Prozent senken.

Quelle: www.photovoltaik.eu

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Der Vorstand der Solargenossenschaft Liechtenstein besuchte eine «Agro-PV-Anlage» in Deutschland. Darunter versteht man eine Photovoltaik-Anlage auf einem freien, landwirtschaftlich genutzten Feld. Die besuchte Forschungsanlage steht auf einem Demeter Bauernhof in Heggelbach in der Region Bodensee-Oberschwaben. Die Versuchsfläche umfasst eine Grundfläche von ca. 2,5 Hektar, ein drittel Hektar wird von der APV-Forschungsanlage belegt, die restliche Fläche dient als Referenzfläche zum Vergleich der Ackererträge. Die installierte Leistung von 194,4 kWp kann jährlich 62 Haushalte (4 Personen, ca. 4000 kWh Stromverbrauch) versorgen.

Exkursionsbericht mit technischen Daten etc.

Weitere Informationen zur Agro-Phoitovoltaik-Versuchsanlage: www.agrophotovoltaik.de/machbarkeit/forschungsanlage

 

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Exkursion am 1. Juni 2019

Die Solargenossenschaft lädt dich herzlich zum Besuch dieses innovativen Solar-Agrar-Projektes in Heggelbach in der Nähe des Bodensees ein.
Unter den in fünf Metern Höhe montierten PV-Modulen werden in der Projektlaufzeit vier Kulturen – Weizen, Kleegras, Kartoffeln und Gemüse – gleichzeitig angebaut. Auf dem übrigen Testacker hat das Projektteam eine Referenzfläche in der gleichen Größe, mit der gleichen Bepflanzung angelegt, aber ohne PVModule.
Aus dem direkten Vergleich werden die Wissenschaftler ableiten, welche Gemüsearten oder Feldfrüchte besonders für die APV-Anlage geeignet sind und eine möglichst effiziente Doppelnutzung der Landfläche ermöglichen (aus einer Pressemitteilung des Frauenhofer Institutes).

Weitere Informationen zum Projekt.

Weitere Informationen zur Exkursion.

Programm

08.00 Uhr: Abfahrt mit Kleinbus in Triesen, Parkplatz Spörry
08.15 Uhr: Post Bendern, Zustieg der Leute aus dem Unterland
09.45 Uhr: Kaffeepause im Gasthof Engel in Owingen
10.15 Uhr: Ankunft in Heggelbach
10.30 Uhr: Führung Agro-Photovoltaik-Projekt durch Herrn Reyer
12.15 Uhr: Transfer von Heggelbach nach Überlingen
12.30 Uhr: Mittagessen im Rest. Greth in Überlingen
14.30 Uhr: Rückfahrt nach Liechtenstein
Gegen 17 Uhr: Ankunft in Triesen

Kosten

Jede/r Teilnehmer/in beteiligt sich mit einem pauschalen Unkostenbeitrag von 20 Fr.

Versicherung ist Sache der Teilnehmenden. Bitte für die Reise ID oder den Pass mitnehmen!

Anmeldung

bis spätestens am 14. Mai bei:
helmuth@solargenossenschaft.li oder info@solargenossenschaft.li

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Vom heissen und langen Sommer 2018 profitierte die Agro-Photovoltaik gleich doppelt. Die hohe Sonneneinstrahlung steigerte die Solarstromproduktion, die Teilverschattung der Flächen erhöhte die landwirtschaftlichen Erträge.

Auf einer 0,3 Hektar großen Ackerfläche am Bodensee wird unter Leitung des Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE die Kombination von Photovoltaik und Landwirtschaft erprobt. Der Hitzesommer 2018 ließ die Vorteile dieser Kombination klar zu Tage treten: Wie das Fraunhofer ISE mitteilt, verbesserte die Teilverschattung unter den Solarmodulen die landwirtschaftlichen Ernteerträge, und die hohe Sonneneinstrahlung steigerte die Solarstromproduktion.

Quelle: pv-magazine.de    I    Zum Artikel    I    Weiterführende Informationen über Agro-Photovoltaik (APV)

Die Solargenossenschaft Liechtenstein organisiert am 1. Juni 2019 eine Exkursion zu dieser Agro-PV-Anlage.

Weitere Informationen: solar.workshop.weblab.li/exkursion-agro-pv

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