Wie sollten Montagesysteme für „agrivoltaische“ Projekte mit lichtliebenden Pflanzen ausgelegt sein?

Die zentrale Herausforderung bei Agri-Photovoltaik-Projekten besteht darin, gleichzeitig die Effizienz der Photovoltaik-Erzeugung zu optimieren und den Wachstumsbedarf lichtbedürftiger Pflanzen zu decken. Bei Kulturen wie Weizen, Mais und Sonnenblumen, die viel Sonnenlicht benötigen, beeinflusst die Gestaltung des Montagesystems direkt die Lichtverhältnisse am Boden und die Manövrierfähigkeit landwirtschaftlicher Maschinen. Gängige Lösungen lassen sich im Allgemeinen in zwei Kategorien einteilen: erhöhte Einzelmastkonstruktionen und Überdachungen – jede eignet sich für unterschiedliche Anwendungsfälle.

Erhöhte Einzelpfostenkonstruktionen

Bei der erhöhten Einzelpfostenkonstruktion werden die PV-Module auf vertikalen Pfosten montiert, wodurch darunter ausreichend Platz für Anpflanzungen und landwirtschaftliche Arbeiten bleibt. Um die Durchfahrt großer Landmaschinen zu ermöglichen, müssen die Pfosten ausreichend hoch und der Abstand zwischen ihnen ausreichend groß sein. Die Zwischenräume zwischen den Modulen lassen einen Teil des diffusen Lichts den Boden erreichen. Bei dieser Konstruktion bilden die Schatten Streifen über das Feld und verschieben sich langsam mit dem Sonnenstand. Lichtliebende Pflanzen erhalten weiterhin ausreichend direktes und diffuses Sonnenlicht, wodurch die Photosynthese nur minimal beeinträchtigt wird. Diese Konstruktion eignet sich besonders für große landwirtschaftliche Betriebe, in denen die Bewegungsfreiheit der Landmaschinen eine wichtige Rolle spielt.

Überdachungskonstruktionen

Die Überdachungskonstruktion besteht aus einem durchgehenden Rahmen, der über die Anbaufläche gespannt wird. Auf dem Dach werden Photovoltaikmodule installiert, die eine gewächshausähnliche Überdachung bilden. Die Lichtdurchlässigkeit lässt sich flexibel anpassen, indem der Abstand zwischen den Modulen variiert oder Module mit unterschiedlichen Transparenzgraden ausgewählt werden. Dies ermöglicht die Kontrolle des Beschattungsgrades und trägt zu einem ausgewogenen Verhältnis zwischen Stromerzeugung und Pflanzenanbau bei. Für lichtbedürftige Pflanzen benötigen Überdachungskonstruktionen typischerweise hohe Lichtdurchlässigkeitsraten und Modulanordnungen, die den Lichteinfall maximieren, um sicherzustellen, dass die Pflanzen ausreichend Sonnenlicht erhalten. Überdachungskonstruktionen bieten eine relativ gleichmäßige Beschattung und Lichtverteilung und eignen sich daher für Projekte, die eine hohe Flächennutzungseffizienz priorisieren und Flexibilität bei der Pflanzenauswahl ermöglichen.

Für großflächige landwirtschaftliche Betriebe, die vorwiegend lichtbedürftige Pflanzen anbauen, empfiehlt sich eine erhöhte Einzelpfostenkonstruktion. Diese ermöglicht den Einsatz von Maschinen und minimiert gleichzeitig die Sonneneinstrahlung. Steht im Projekt die Flächennutzungseffizienz und die Stromerzeugungsdichte im Vordergrund, ist eine Überdachungskonstruktion eine sinnvolle Alternative. Bei der endgültigen Entscheidung sollte eine umfassende Bewertung der Pflanzenart, des Mechanisierungsgrades und des Projektbudgets berücksichtigt werden.