23.05.2023 • Energie

Agri-Photovoltaik bietet mehr als doppelten Nutzen

Beschattung durch die Solaranlagen kann die Folgen von Trockenperioden abschwächen.

Agri-Photovoltaik kann die Folgen von Dürreperioden auf die Produktion pflanzlicher Nahrungsmittel abschwächen. Die Beschattung, die bei ausreichend Wasser oft die Ernteerträge senkt, kann bei Dürre sogar zu Ertrags­steigerungen führen. Das ist das Ergebnis einer Untersuchung der Universität Hohenheim in Stuttgart. Der Effekt kann besonders für Regionen wichtig werden, in denen es gleichzeitig ein starkes Bevölkerungs­wachstum und ausgeprägte Dürre­perioden gibt, wie beispielsweise in Indien oder Afrika. Aber auch in Europa muss in Zukunft mit längeren Trocken­perioden gerechnet werden. Aus Sicht der Wissenschaftler besteht jedoch noch erheblicher Forschungsbedarf – vor allem zu der Frage, welche Pflanzen sich für die unter­schiedlichen Systeme am besten eignen.

Abb.: Aufgeständerte Agri-Photovoltaik­anlagen sind bei Dürre sogar...
Abb.: Aufgeständerte Agri-Photovoltaik­anlagen sind bei Dürre sogar ertrags­steigernd. (Bild: A. Schweiger, U. Hohenheim)

Steigende Temperaturen und Veränderungen in der Menge und Verteilung der Niederschläge sind Kennzeichen des fort­schreitenden Klimawandels. Vor allem die Verfügbarkeit von Wasser nimmt in vielen Regionen der Welt drastisch ab. Doch die Installation von möglichst vielen Photo­voltaik-Anlagen auf Freiflächen steht in direkter Konkurrenz zu anderen Formen der Landnutzung. Eine Lösung bietet die Agri-Photo­voltaik. Sie ermöglicht die Erzeugung von Nahrungs­mitteln und Energie auf derselben Fläche. Dazu werden beispiels­weise die Photovoltaik-Paneele auf Ständer gesetzt, so dass darunter Nutzpflanzen angebaut werden können. Alternativ werden die Module in Bodennähe so installiert, dass zwischen ihnen Landwirtschaft betrieben werden kann.

Doch diese Form der Energie­erzeugung kann noch mehr. Forschende vom Fachgebiet Pflanzen­ökologie der Universität Hohenheim unter Leitung von Andreas Schweiger haben sich mit dem Potenzial beschäftigt, unter den sich ändernden klimatischen Bedingungen die Ernte­erträge durch Agri-Photovoltaik zu steigern. „Zwar verringert die Beschattung durch die Photovoltaik-Anlage die Erträge, wenn ausreichend Wasser für das Pflanzen­wachstum zur Verfügung steht“, erklärt die Lisa Pataczek. „Bei Wasserknappheit profitieren die Pflanzen jedoch von der geringeren Verdunstung und damit einem geringeren Wasserverlust: Der Ertrag ist höher als auf den unbe­schatteten Flächen.“ Aus Sicht der Forschenden macht diese stabi­lisierende Wirkung auf die Ernteerträge die Agri-Photovoltaik zu einer vielver­sprechenden Technologie.

Besonderes Potenzial sehen sie in den trockenheits­anfälligen Regionen der Welt. Dazu gehören unter anderem der Westen der Vereinigten Staaten, das östliche und südliche Afrika, die Arabische Halbinsel, der Nahe Osten, Indien und Australien. Vor allem in Ländern mit ausgeprägten Dürreperioden und einem massiven Bevölkerungs­wachstum, wie zum Beispiel in Indien, ist dies aus Sicht der Forschenden von Bedeutung. „Zudem stellt in den Randgebieten aller großen Wüsten der Welt die Photovoltaik eine Strategie zur Bekämpfung der Wüstenbildung dar“, so Schweiger. In Regionen mit Grundwasser­knappheit könnte so die Erschöpfung dieser wichtigen Ressource verringert und gleichzeitig die CO2-Emissionen aus der Strom­erzeugung reduziert werden.

U. Hohenheim / JOL

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