US-Studie: Agro-Photovoltaik verspricht höchste Erträge bei Stromerzeugung und Ackerbau

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Mit der Photovoltaik ist es ein bisschen so wie mit dem Wein: So wie ein Sauvignon Blanc von der Loire ganz anders schmeckt als einer aus der Steiermark, so hat ein in Andalusien installiertes Solarmodul einen höheren Ertrag als eines aus Ostwestfalen. Wie beim Wein ist die Sonneneinstrahlung hier aber nur ein – wenn auch sehr wichtiger – Faktor. Anderes kommt hinzu: das Mikroklima, der Boden, die Umgebung. Forscher der US-amerikanischen Oregon State University haben nun untersucht, auf welchen Arten von Flächen Photovoltaik-Module die höchsten Erträge versprechen. Ihre in Nature veröffentlichte Studie zeigt: Ackerland eignet sich am besten für die Erzeugung von Solarstrom. Auch Wiesen und Feuchtgebiete bieten gute Bedingungen.

Solarmodule, so die Forscher, liefern dann am meisten Strom, wenn die Sonneneinstrahlung hoch und die relative Luftfeuchte niedrig ist, die Lufttemperaturen moderat sind und etwas Wind weht – Bedingungen, die in vielen Regionen der Welt auch für den Ackerbau optimal sind. Die Erzeugung von Solarstrom könnte als eine Form von Landwirtschaft verstanden werden, bei der die in den Pflanzen gebundene Sonnenenergie geerntet wird, schreiben die Autoren.

Um Konflikte um die Landnutzung zu vermeiden, bietet sich die Doppelnutzung an, so die Wissenschaftler. Die Agro-Photovoltaik verbindet Ackerbau und Stromerzeugung. Die Forscher verweisen auf Feldversuche in den USA, bei denen der Anbau von Energiemais, Tomaten, Aloe Vera und Weidegras unter aufgeständerten Modulen gute Ergebnisse gezeigt habe. Bei Kopfsalat wurden gar höhere Erträge erzielt als in prallem Sonnenlicht. Semitransparente Photovoltaik-Module eröffnen zusätzliche Möglichkeiten für die Koppelung der Funktionen, schreiben die Forscher. Auch für Treibhäuser seien diese Module interessant.

Die Wissenschaftler haben ausgerechnet, dass weniger als ein Prozent der weltweit für den Ackerbau genutzten Fläche ausreichen würde, um den gesamten globalen Strombedarf* zu decken. Zumindest in der Theorie – in der Praxis müssten auch Lösungen für die Speicherung und den Transport des Stroms gefunden werden, heißt es in der Studie.

Auch in Deutschland haben Landwirte und Forschungsinstitute bereits positive Erfahrungen mit der Agro-Photovoltaik gesammelt. So zeigt ein Praxistest des Fraunhofer ISE am Bodensee, dass die Teilverschattung durch die Solarmodulen die landwirtschaftlichen Ernteerträge im Hitzesommer 2018 verbessert hat.

*Anmerkung der Redaktion: Das Wort Energiebedarf ist durch Strombedarf nachträglich geändert worden. Danke für die Anmerkung an Herr Schnitzler, siehe Kommentare: