Vertikal aufgeständerte bifaziale PV-Module der Agro-PV-Anlage des Unternehmens Next2Sun in Eppelborn-Dirmingen (Saarland) lassen viel Platz für die landwirtschaftliche Bewirtschaftung.
Photovoltaik und Landwirtschaft – zwei Fliegen mit einer Klappe
Agrophotovoltaik: Bewirtschaftete Flächen für die Energieerzeugung nutzen
Die Bundesregierung hat in ihrem Koalitionsvertrag festgelegt, dass der Anteil der erneuerbaren Energien im Stromsektor bis 2030 auf 65 Prozent gesteigert werden soll. Im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) 2017 wurde dazu veranlagt, dass deutschlandweit jährlich Photovoltaik (PV)-Anlagen mit einer Gesamt-Nennleistung von 2.500 Megawatt Peak (MWp) neu errichtet werden sollen. Die Agrophotovoltaik (APV) besitzt das Potenzial, zukünftig einer Landnutzungskonkurrenz von Energie- und Nahrungsmittelerzeugung entgegenzuwirken. So werden keine zusätzlichen Flächen versiegelt und bleiben der Landwirtschaft erhalten.
Sie benötigt keine Neuerschließungen, sondern kann ressourceneffizient auf bereits bewirtschafteten Flächen zum Einsatz kommen. Potenzialabschätzungen des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (ISE) gehen für die APV von einem zusätzlich erschließbaren Potenzial für Deutschland von 53.000 MWp aus.
Dabei setzten die aktuellen APV-Systeme nicht mehr wie üblich auf monofaziale Module, sondern nutzen ertragsreichere bifaziale Module. Diese sind in der Lage, durch eine doppelseitige Kontaktierung die Sonneneinstrahlung besser auszunutzen und somit höhere Erträge zu erzielen.
Eine APV-Pilotanlage dieses Typs in Deutschland mit einer Leistung von 192 kWp arbeitet bereits mit der neuen Technologie. Das Projekt wurde unter der Leitung des Fraunhofer ISE in Zusammenarbeit mit sechs weiteren Partnern der Innovationsgruppe APV-RESOLA geplant und umgesetzt (siehe links unten).
In Eppelborn-Dirmingen kann sogar ein großer und breiter Traktor problemlos seine regelmäßigen Mäharbeiten zwischen den PV-Modulen verrichten.
Über die Erprobungsphase hinausgegangen ist ein Projekt der Next2Sun GmbH. Nach einer Realisierungsphase von zwei Jahren ist Ende 2018 in Eppelborn-Dirmingen im Saarland ein Solarpark auf einer Fläche von sieben Hektar mit einer Leistung von 2 MWp ans Netz gegangen. Das Besondere daran: Die bifazialen Modulreihen wurden vertikal in Ost-West-Ausrichtung installiert. Die 5700 Module können bis zu 700 Haushalte versorgen (Bild links oben).
Seit September 2019 befindet sich in Donaueschingen in Baden-Württemberg eine APV-Anlage der Next2Sun GmbH in der Umsetzungsphase mit einer Leistung von 4,1 MWp auf knapp 14 Hektar. Mit einem voraussichtlichen Jahresenergieertrag von 4.600 MWh kann die Anlage den Strombedarf von etwa 1.200 Haushalten abdecken.
Doch wie ist es um die Wirtschaftlichkeit einer solchen Anlage bestellt? Die Chance einer großflächigen Nutzung ist stark von regulatorischen Rahmenbedingungen abhängig. Ein Vergleich der Stromgestehungskosten zwischen Dach- und Freiflächenanlagen zeigt, dass diese nach derzeitigem Kenntnisstand für PV-Aufdachanlagen an Standorten in Süddeutschland zwischen 6 bis 8,5 ct/kWh liegen.
Auch bei der Agrophotovoltaik-Pilotanlage in Heggelbach sind die Abstände der PV-Module weit genug, damit die Pflanzen darunter genügend Sonnenlicht bekommen.
Für Freiflächenanlagen können bereits heute unter 4 ct/kWh erreicht werden. APV-Anlagen liegen in ihren Stromgestehungskosten dazwischen. Derzeit ist es vor allem die Anlagentechnik, welche die APV-Systeme teurer macht. So ist es unter anderem die Aufständerung die mit Skaleneffekten günstiger werden kann.
„LandSchafftEnergie“ bietet zu allen Fragen rund um die erneuerbaren Energien kostenlose fachliche Beratung. Das Projekt kann dabei auf mehr als 50 Berater in Bayern zurückgreifen, die beispielsweise auch im Rahmen des Energiechecks gezielt landwirtschaftliche Betriebe bei der Entscheidung für eine PV-Anlage unterstützen.
Anfragen können telefonisch an 09421/300-270 oder an landschafftenergie@tfz.bayern.de gestellt werden.
Gawan Heintze, M.Sc., Daniel F. Eisel, M.Sc., „LandSchafftEnergie“ am TFZ Straubing
Bei der APV-Anlage des Fraunhofer ISE in Heggelbach (Baden-Württemberg) werden ebenfalls bifaziale PV-Module genutzt, die in der Lage sind, die Sonneneinstrahlung durch eine doppelseitige Kontaktierung besser auszunutzen und somit höhere Erträge zu erzielen.
