Agri-Photovoltaik & Innovation
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Die Doppelnutzung von landwirtschaftlichen Flächen für die Nahrungsmittelproduktion und die Energiegewinnung, bekannt als Agri-Photovoltaik (Agri-PV), gewinnt zunehmend an Bedeutung. Der kritischste Erfolgsfaktor dabei ist das Lichtmanagement für Pflanzen unter Modulen. Ohne eine präzise Steuerung der Sonneneinstrahlung riskieren Landwirte Ernteeinbußen, während zu viel Licht den Stromertrag mindern könnte.
Die Bedeutung der photosynthetisch aktiven Strahlung (PAR)
Nicht jedes Licht ist für Pflanzen gleich wertvoll. Für die Photosynthese ist vor allem der Spektralbereich von 400 bis 700 Nanometern entscheidend. Ein effektives Lichtmanagement für Pflanzen unter Modulen muss sicherstellen, dass genau dieser Bereich, die sogenannte photosynthetisch aktive Strahlung (PAR), die Blätter erreicht.
Moderne Agri-PV-Systeme nutzen daher oft:
- Lichtdurchlässige Module: Semitransparente Panels, die einen Teil des Sonnenlichts passieren lassen.
- Spektrale Filterung: Technologien, die schädliches UV-Licht blockieren, aber wachstumsförderndes Rot- und Blaulicht durchlassen.
Technologien für optimales Lichtmanagement
Um das Lichtmanagement für Pflanzen unter Modulen dynamisch zu gestalten, setzen Ingenieure auf bewegliche Systeme. Hierbei kommen sogenannte Tracker zum Einsatz.
Nachführsysteme (Tracker)
Einachsige oder zweiachsige Nachführsysteme richten die Solarmodule nach dem Sonnenstand aus. Der Clou bei der landwirtschaftlichen Nutzung ist jedoch die Softwaresteuerung:
- Priorisierung der Pflanze: In Phasen hohen Lichtbedarfs (z.B. Blüte) drehen sich die Module aus der Sonne, um Schattenwurf zu minimieren.
- Schutzfunktion: Bei extremer Hitze oder Hagel bilden die Module ein Schutzdach.
- Stromoptimierung: In Zeiten, in denen die Pflanzen weniger Licht benötigen, fokussiert das System auf maximale Stromerzeugung.
Welche Pflanzen profitieren am meisten?
Nicht alle Kulturen reagieren gleich auf die veränderten Lichtverhältnisse. Das Lichtmanagement für Pflanzen unter Modulen zeigt besonders positive Effekte bei schattentoleranten oder hitzeempfindlichen Gewächsen:
- Beerenobst: Himbeeren und Blaubeeren gedeihen oft besser unter leichtem Schutz vor praller Mittagssonne.
- Kartoffeln und Blattgemüse: Diese Kulturen zeigen unter Agri-PV oft stabilere Erträge, da die Bodenverdunstung reduziert wird.
- Weinbau: Hier schützen die Module vor Sonnenbrand an den Trauben und reduzieren den Hitzestress.
Wirtschaftliche Vorteile durch intelligente Lichtsteuerung
Ein durchdachtes Lichtmanagement für Pflanzen unter Modulen führt zu einer Win-Win-Situation. Durch die Reduzierung der Evapotranspiration (Wasserverdunstung) sparen Landwirte Bewässerungskosten. Gleichzeitig generieren sie durch den Verkauf oder Eigenverbrauch des Solarstroms eine zweite Einnahmequelle. Studien zeigen, dass die Landnutzungseffizienz bei solchen Systemen auf bis zu 160 % steigen kann im Vergleich zur getrennten Nutzung.
