Agro-PV | Agro-Photovoltaik: Teiltransparente bzw. semitransparente Solarmodule im Bereich AgroPV und Solarcarport

Solarenergie auf landwirtschaftlichen Flächen ist eine großartige Möglichkeit, die wir nutzen können, um sowohl unsere Nahrungsmittelproduktion zu verbessern als auch unseren Solarstrombedarf zu decken. Diese Technologie ermöglicht es uns, die landwirtschaftlichen Flächen effizienter zu nutzen und so mehr von den wertvollen Ressourcen fruchtbaren Ackerlandes zu erschließen. Wenn wir gezieltes Lichtmanagement betreiben, können wir die Erträge aus PV und Fotosynthese optimieren. Darüber hinaus sind landwirtschaftliche PV-Projekte für eine dezentrale Umsetzung durch Landwirte, Gemeinden und KMU bestimmt und fördern so die lokale Wertschöpfung und die ländliche Entwicklung. Die Landwirtschaft hat neue wirtschaftlich tragfähige Bewirtschaftungsmöglichkeiten geschaffen.

Verdichtung der Nutzungsmöglichkeiten und Erweiterung der Funktionalitäten im Bereich Agri-Photovoltaik und solare Überdachung von asphaltierten Flächen (u. a. Solarcarports) bei Einsatz von teiltransparenten Solarmodulen.

Die Photovoltaik ist eine Schlüsseltechnologie für die Energiewende. In den letzten Jahren ist die Solarstromproduktion stark gestiegen. Gleichzeitig sinken die Kosten für Solarmodule und weitere Komponenten. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für die Nutzung der Photovoltaik, insbesondere in Kombination mit anderen Anwendungen.

Ein vielversprechender Ansatz ist die Kombination von Photovoltaik und Landwirtschaft, so genannte Agri-Photovoltaik. Dabei wird Solarenergie genutzt, um Pflanzen zu kultivieren oder landwirtschaftliche Produkte herzustellen. Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass Agri-Photovoltaik einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung leisten kann.

Auch der Einsatz von teiltransparenten Solarmodulen bietet neue Möglichkeiten für die Photovoltaik. Durch ihre transparente Oberfläche können sie beispielsweise als Dach für Gebäude oder als Überdachung für asphaltierte Flächen genutzt werden. So können Solarcarports entstehen, die nicht nur Strom produzieren, sondern auch vor Regen und Schnee schützen. Auch andere Funktionen wie Beleuchtung oder Lüftung können über teiltransparente Solarmodule realisiert werden.

Insgesamt eröffnen diese Entwicklungen neue Möglichkeiten für die Nutzung der Photovoltaik. Sie ermöglichen eine Verdichtung der Nutzungsmöglichkeiten und erweitern die Funktionalitäten im Bereich der Photovoltaik. Damit leistet die Photovoltaik einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung.

Die Öffentliche Hand ist aufgerufen, die Verdichtung der Nutzungsmöglichkeiten und Erweiterung der Funktionaltäten im Bereich Agri-Photovoltaik und solare Überdachung von asphaltierten Flächen bei Einsatz von teiltransparenten Solarmodulen zu untersuchen und ggf. umzusetzen.

Die teiltransparente Solarmodule ermöglichen eine Verdichtung der Nutzungsmöglichkeiten und Erweiterung der Funktionaltäten im Bereich Agri-Photovoltaik und solare Überdachung von asphaltierten Flächen (u. a. auf einem Solarcarport).

Die Entwicklung: AgriPV & Solarcarport – Doppelglasmodule für eine nachhaltige Stromerzeugung

GridParity war eines der ersten Unternehmen das AgriPV Anlagen mit transparenten Doppelglasmodulen in der Landwirtschaft einführte. Bereits 2014 wurde die ersten größeren Anlagen in Ägypten (in Kairo sowie in der heißen Sinaiwüste) geplant und Anfang 2015 errichtet. Seither wurden zwar einige weitere Anlagen errichtet – meist jedoch in kleinem Umfang.

Die Zeit war damals noch nicht reif. Erst in jüngster Zeit entwickelt sich der Markt auch aufgrund der großen Medienresonanz, die die hoch geförderte AgriPV-Anlage in Heggelbach erzielte. Da die PV-Module auf hohe Gestelle montiert wurden, können sogar Traktoren darunter herfahren. Die extrem hohen Kosten für die Gestelle rechnen sich allerdings bisher nur, wenn sie mit satten Zuschüssen subventioniert werden.

Wirtschaftlich interessanter sind Anlagen, die man mit Preisen wie im Bereich herkömmlicher Freiflächenanlagen realisieren kann. Solche um Klassen günstigere Investitionskosten sind nur durch die Nutzung von skalierbaren, langjährig erprobten und industriell gefertigten Montagesystemen möglich. Ein weiterer Vorteil ist die schnelle Verfügbarkeit.

Neue Halbzellenmodule

Die Gestelle werden mit semi-transparenten Modulen aus der Serienfertigung bestückt. Hier hat die GridParity zusammen mit Almaden bereits vor über 10 Jahren die extrem stabilen „Petrosaurus“ Module mit nur 2 mm dicken gehärteten Solargläsern entwickelt. Das Bild unten zeigt eine der Konstruktionen mit den zur Intersolar neu vorgestellten Halbzellenmodulen mit 50 % Transparenz. Diese werden ab dem 3. Quartal sogar in Europa von der AGORA Solar a.s. in der Slowakei produziert. Solche Anlagen dienen dem Schutz der Pflanzen vor zu viel UV-Licht sowie vor Umwelteinflüssen wie z.B. Hagel. Andere Schutzeinrichtungen wie z.B. Folientunnel sind dann nicht mehr notwendig, sodass sich die Mehrkosten einer AgriPV Anlage in einer akzeptablen Zeit amortisieren.

Mehr dazu:

• Transparente Solarmodule im Bereich der Urbanisierung und Agri-PV | Agri-Photovoltaik

Erträge trotz Teilverschattung

Apfelbäume und Beerensträucher gedeihen unter der Teilverschattung fast ohne Wachstumseinbußen. In vielen Versuchen hat sich inzwischen gezeigt, dass Feldfrüchte wie Kartoffeln, Spinat, Zwiebeln, Bohnen, Gurken, Zucchini, Erbsen, Spargel, Karotten und andere für die Agri-PV geeignet erscheinen. Manche Feldfrüchte, wie z.B. Sellerie erzielen trotz der Verschattung z.T. höhere Ernteerträge. Gut projektierte AgriPV-Anlagen können dazu beitragen, in unserer Kulturlandschaft die Artenvielfalt zu erhalten. Die wertvolle landwirtschaftliche Fläche wird zudem doppelt genutzt.

AgriPV Solarzäune

Mit der Einführung von preiswerten Bifazialmodulen durch Jolywood im Jahr 2017 wurde auch eine zweite Variante der AgriPV Anwendungen interessant: Solarzäune, die als lange Reihen mit ausreichenden Abständen auf Feldern installiert werden. Durch die bifazialen Modulen generieren solche Anlagen bei entsprechender Ausrichtung Strom in zwei Zyklen mit hohen Erträgen jeweils am Vormittag und Nachmittag. Bei einer Verbindung mit herkömmlichen Freiflächenanlagen ergibt sich eine ausgeglichene Stromerzeugung während des ganzen Tages.

Mit teiltransparenten Solarmodulen ist die Zukunft der Photovoltaik gut gerüstet und bietet Lösungen für alle Möglichkeiten:  Gebäudeintegrierte Anlagen z.B. auf Carports, Terrassen und an Fassaden, Dachanlagen, Freiflächenanlagen und AgriPV.

Um die gewaltigen PV Ausbauziele der Energiewende zu erreichen, sollte jede Möglichkeit genutzt werden!