Strom oben, Getreide unten: Wie Solar-PV-Gewächshäuser eine doppelte Landnutzung erreichen

Angesichts zunehmend knapper werdender Ackerflächen und des Ziels der Klimaneutralität gewinnen Agri-Photovoltaik-Anlagen als wichtiger Weg zur Integration moderner Landwirtschaft und erneuerbarer Energien an Bedeutung. Durch die Installation von Photovoltaikmodulen über Ackerland, Gewächshäusern oder Viehställen erreicht das System eine „Stromerzeugung oben, Landwirtschaft oder Viehhaltung unten“, verbessert die Landnutzung und liefert sauberen Strom für die landwirtschaftliche Produktion. Basierend auf verschiedenen technischen Verfahren weisen Photovoltaik-Gewächshäuser in der Landwirtschaft folgende Kernvorteile auf:

1. Hocheffiziente Landnutzung: Auf demselben Grundstück werden gleichzeitig landwirtschaftliche Produkte und Strom erzeugt, wodurch der ökonomische und ökologische Nutzen pro Flächeneinheit deutlich gesteigert wird.

2. Stabile Energieversorgung: Die Photovoltaik-Stromerzeugung kann den Strombedarf für Bewässerung, Beleuchtung, Temperaturregelung und automatisierte Geräte decken und die Abhängigkeit vom externen Stromnetz verringern.

3. Energieeinsparung und Emissionsreduzierung: Ersatz fossiler Brennstoffe, Verringerung der Treibhausgasemissionen und Bereitstellung erheblicher Umweltvorteile.

4. Hohe Beständigkeit gegen Naturkatastrophen: Die integrierte Konstruktion aus Stahlrahmen und Photovoltaikmodulen hält Naturkatastrophen wie starken Winden, heftigen Regenfällen und Schneestürmen stand.

5. Förderung der Modernisierung der Landwirtschaft: Kann mit intelligenten Überwachungs- und automatischen Bewässerungssystemen ausgestattet werden, um eine präzise landwirtschaftliche Bewirtschaftung zu ermöglichen.

Drei typische Arten von komplementären Photovoltaik-Landwirtschafts-Fördersystemen

Aktuell wurden verschiedene spezialisierte Photovoltaik-Trägersysteme für unterschiedliche landwirtschaftliche Anwendungsbereiche entwickelt. Diese Lösungen lassen sich in die Kategorien Agri-PV-Montagesysteme, landwirtschaftliche Solarmontagesysteme und Agrivoltaik-Montagesysteme einteilen und sind jeweils auf spezifische landwirtschaftliche Bedürfnisse zugeschnitten. Im Folgenden werden drei repräsentative Produkte vorgestellt:

Solaranlage für Crop-Over:Speziell für lichtbedürftige Pflanzen wie Weizen und Mais entwickelt. Die einsäulige Konstruktion mit großem Säulenabstand gewährleistet die freie Durchfahrt für Landmaschinen. Verwendete Materialien sind feuerverzinkter Stahl, Zink-Aluminium-Magnesium-Stahl oder Aluminiumlegierungen, die eine hohe Korrosionsbeständigkeit bieten.

Photovoltaik-Überdachungssystem mit einer einzigen Säule: Es besteht aus einer einzelnen Säule mit einer hohen Photovoltaik-Panel-Halterung, unter der Nutzpflanzen angebaut werden können. Die Konstruktion ist einfach, die Installation und Wartung unkompliziert. Durch die Anpassung von Abstand und Neigungswinkel werden die Lichtverhältnisse optimiert, sodass die Stromerzeugung nicht beeinträchtigt wird.

Photovoltaisches Gewächshaussystem: Auf dem Dach sind Photovoltaikmodule installiert, die im Winter für Isolierung und im Sommer für Hitzeschutz sorgen und so ein stabiles Klima für Gemüse und Speisepilze schaffen. Der Photovoltaikstrom wird direkt für Bewässerung, Beleuchtung und andere Geräte genutzt, wodurch die Betriebskosten gesenkt werden.

Neben dem Anbau können Photovoltaik-Gewächshäuser auch für die Tierhaltung genutzt werden und bilden so ein „Photovoltaik-Tierhaltungs-Komplementärmodell“. Die Photovoltaikmodule liefern Strom für Beleuchtung, Belüftung und Heizung in den Ställen und spenden im Sommer Schatten, was das Tierwohl verbessert. In Kombination mit Ökotourismus und Obstpflückangeboten lässt sich so die Freizeitlandwirtschaft entwickeln und das Gesamteinkommen steigern.