Forscher der kanadischen Western University haben den Ertrag von Romasalat in Agri-Photovoltaik-Anlagen mit unterschiedlicher Transparenz und photosynthetisch aktiver Strahlung (PAR) experimentell getestet, um einen klaren Zusammenhang zwischen Photovoltaik-Transparenz, PAR und Ernteertrag zu definieren. „Unseres Wissens gibt es keine früheren Studien, die systematisch untersucht haben, wie sich unterschiedliche PV-Transparenzen auf PAR und Ernteerträge in einer kontrollierten Umgebung auswirken“, erklärte der Autor Uzair Jamil auf Anfrage von pv magazine. „Unsere Studie quantifiziert auf einzigartige Weise die Auswirkungen einer Vielzahl von PV-Transparenzen auf die PAR und die Ernteerträge und liefert empirische Erkenntnisse, die in die Agri-Photovoltaik-Politik einfließen können. Durch die Einordnung dieser Ergebnisse in bereits ausgereifte Agri-Photovoltaik-Rechtsordnungen weltweit bietet die Studie neue Erkenntnisse für Regionen wie Kanada, wo die Politik das Agri-Photovoltaik-Potenzial noch nicht vollständig integriert hat.“
Das Experiment führten die Forscher in einer kontrollierten Umgebung durch, in der die Bedingungen repräsentativ für den Sommer im Freien in London in der kanadischen Provinz Ontario waren. Die Tagestemperaturen wurden bei 25 Grad Celsius gehalten, während die Nachttemperaturen auf 19 Grad Celsius eingestellt wurden. Zur Ergänzung der Beleuchtung während der 16-stündigen Tageslichtphase wurden vier 600-Watt-Hochdruck-Natriumdampflampen verwendet. Sieben verschiedene Transparenzen von Cadmiumtellurid (CdTe)-Dünnschichtmodulen, nämlich 10, 30, 40, 50, 60, 70 und 80 Prozent. Unter jedem Modul wurden sechs Salatpflanzen angebaut, während acht ohne die Module als Kontrolle gepflanzt wurden.
Abbildung: Western University, Journal of Cleaner Production, CC BY 4.0
„Der Zeitplan für das Experiment beginnt mit der Aussaat von drei Pflanzen pro Topf am 21. Februar 2024. Das erste Aufkeimen der Salatpflanzen wurde am 6. Tag beobachtet, gefolgt von einer ersten Ausdünnung der Töpfe am 12. Tag, bei der die Töpfe mit drei gekeimten Samen auf zwei Pflanzen pro Topf reduziert wurden. Die endgültige Ausdünnung erfolgte am 20. Tag, sodass in allen Versuchsreihen eine einzige Pflanze pro Topf übrig blieb“, erklärte das Forscher-Team. „Die Düngung begann am 20. März 2024, mit weiteren Anwendungen am 34., 40., 44. und 47. Tag. Jeder Topf erhielt pro Anwendung 0,75 Gramm Dünger, aufgelöst in 0,5 Liter Wasser.“
Durch die Messung der photosynthetisch aktiven Strahlung während des gesamten Experiments und des Ertrags an Salat bei der Ernte stellten die Forscher fest, dass das Modul mit 10 Prozent Transparenz sowohl bei der PAR als auch beim Frischgewicht des Salats die niedrigsten Werte aufwies. Die PAR-Werte lagen zwischen 43,75 und 52,34 Mikromol pro Quadratmeter pro Sekunde, während das Frischgewicht zwischen weniger als 1 und 15 Gramm variierte. Das Modul mit 80 Prozent Transparenz lieferte die günstigsten Ergebnisse mit PAR-Werten zwischen 70,31 und 117,19 Mikromol pro Quadratmeter pro Sekunde und einem Frischgewicht zwischen 34 und 424 Gramm. Das durchschnittliche Frischgewicht des aus der Kontrollbehandlung geernteten Salats betrug 417 Gramm bei einem PAR-Wert von 129,69 Mikromol pro Quadratmeter pro Sekunde.
Feldtest in Europa
Anhand dieser Ergebnisse hat das Team die Eignung des Anbaus von Salat unter den Solarmodulen in vier europäischen Märkten getestet. Sie untersuchten Deutschland, wo nach den Vorschriften mindestens 66 Prozent des Ernteertrags erhalten bleiben müssen, Frankreich, wo 90 Prozent des Ertrags erhalten bleiben müssen, Italien, wo eine maximale Photovoltaik-Flächenabdeckung von 40 Prozent erlaubt ist, und die Tschechische Republik, wo nur 10 Prozent mit Solarmodulen bedeckt werden dürfen.
„Eines der überraschendsten Ergebnisse war das Ausmaß, in dem Agri-Photovoltaik-Richtlinien Entscheidungen zur Landnutzung und die allgemeine Akzeptanz beeinflussen können“, sagte Jamil. „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Design von Photovoltaik-Anlagen und die Konfiguration der Module nicht nur direkten Einfluss auf die Ernteerträge haben, sondern auch weitreichende Auswirkungen darauf, wie politische Entscheidungsträger die Integration von Agri-Photovoltaik fördern oder einschränken können. Dies unterstreicht die entscheidende Rolle der Politikgestaltung bei der Maximierung sowohl der Energie- als auch der Nahrungsmittelproduktion.“
Die Ergebnisse der Studie zeigten, dass eine Mindestertragsanforderung von 70 Prozent festgelegt werden könnte. Dies bedeutet, dass die deutsche Politik offenbar am besten mit den verfügbaren Daten vereinbar ist, um die Vorteile der Agri-Photovoltaik zu maximieren und gleichzeitig die Nachteile zu minimieren.
„Noch wichtiger ist, dass die politischen Entscheidungsträger den Einsatz dynamischer Vorgaben mit einem Überprüfungszyklus von mindestens fünf Jahren in Betracht ziehen sollten, um sicherzustellen, dass die Politik mit den sich entwickelnden technologischen Trends und landwirtschaftlichen Praktiken Schritt hält“, so das Fazit der Wissenschaftler.
Die Ergebnisse sind im „Journal of Cleaner Production“ unter dem Titel „Photosynthetically active radiation complexities in agrivoltaic policy mandates: Insights from controlled environment yields under semitransparent photovoltaics“ veröffentlicht.
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Immer wieder lustig zu sehen das ausgerechnet Sonderkulturen ,wie hier der Salat , für vergleichende Versuchszwecke herangezogen werden.
In Deutschland werden 13000 ha Salate angebaut.
Das ist 0,1 % der verfügbaren Ackerfläche.
Weltweit nimmt der Getreideanbau die größte Fläche ein .
In diesem Bereich wären zusätzliche Untersuchungsergebnisse viel nutzbringender .
Die Ergebnisse aus dieser Studie sind für andere Kulturen kaum zu gebrauchen.
@Dirk C2C-Agri-PV-Lösungen bieten Biobauern eine hervorragende Möglichkeit, ihre Wettbewerbsfähigkeit zu steigern, die Biodiversität zu fördern und Ackerflächen effizienter zu nutzen. Es ist ein zukunftsweisender Ansatz, der ökologische und ökonomische Vorteile vereint.
Die Anerkennung von C2C-Agri-PV als Ausgleichsmaßnahme gemäß dem Naturschutzgesetz wäre ein wichtiger Schritt, um Biobauern zu stärken, die Biodiversität zu fördern und die Energiewende voranzutreiben. Sie würde die wirtschaftliche Resilienz von Bio-Betrieben verbessern, indem sie zusätzliche Einnahmen durch Stromerzeugung ermöglicht und gleichzeitig ökologische Vorteile bietet. Entscheidend ist jedoch, dass die Initiative durch finanzielle und beratende Unterstützung flankiert wird, um eine breite Akzeptanz und erfolgreiche Umsetzung zu gewährleisten. Langfristig könnte dies ein Modell für eine nachhaltige, kreislauforientierte Landwirtschaft sein, die sowohl ökonomische als auch ökologische Ziele vereint.
Die Überschrift ist als Witz gemeint? Die 66 % aus der Agri-PV DinSpec 91434 ist doch keine Politik, sondern eine DIN-Spezifikation, welche sich die Forschenden selber ermittelt haben, um kompatibel mit der Praxis zu sein. Politik in D ist speziell in Bezug auf Agri-PV unterirdisch, wenn ich mir die Posse um die EU-behilferechtliche Genehmigung des Solarpakets I ansehe.
Das ist definitiv die schlechteste Politik, die man machen kann.
Bitte Überschrift ändern! DANKE