Schon in wenigen Wochen, wahrscheinlich gegen Ende des Jahres 2023, wird RWE eine innovative Demonstrationsanlage zur Agri-PV in Betrieb nehmen. Auf insgesamt rund sieben Hektar wird das Unternehmen gemeinsam mit dem Forschungszentrum Jülich dabei drei unterschiedliche Konzepte über mehrere Jahre lang testen.
Mit der Anlage wird untersucht, wie Solarstrom und Landwirtschaft auf demselben Acker am besten funktionieren können. Die zugrundeliegende Idee: Sogenannte Agri-Photovoltaikanlagen (Agri-PV) werden auf landwirtschaftlich genutzten Flächen so installiert, dass neben oder unter den Solarmodulen weiter Getreide, Gemüse und Obst angebaut werden kann.
„Mit unserer Demonstrationsanlage leisten wir wichtige Anwendungsforschung, um zukünftig das volle Potenzial dieser Technologie nutzen zu können. Hierbei konzentrieren wir uns auf geeignete Kulturen, die optimale Auslegung der zugehörigen PV-Anlagen und die Kooperationskonzepte mit den Landwirten.“ Katja Wünschel, Vorstandvorsitzende von RWE Renewables Europe & Australia
Errichtet wird die Demonstrationsanlage auf einer landwirtschaftlichen Rekultivierungsfläche des Tagebaus Garzweiler bei Bedburg im Rheinischen Revier – zwischen Köln und Mönchengladbach. Anfang 2024 sollen die mindestens fünf Jahre laufenden Forschungsaktivitäten starten, die vom Land Nordrhein-Westfalen über das Programm progres.nrw für Klimaschutz und Energiewende gefördert werden.
Mit diesem Projekt will RWE die Agri-PV, die innovative Verbindung von Landwirtschaft und Erneuerbarer Energie, weiter erforschen. Der Hintergrund: Die Agri-PV gilt als äußerst vielversprechende Technologie beim Ausbau der Erneuerbaren Energien. So bescheinigen ihr Studien großes Potenzial, denn sie könnte helfen, Nutzungskonflikte zu lösen.
„Böden sind eine knappe Ressource, mit der wir verantwortungsvoll und effizient umgehen. Bei der großen Anzahl benötigter Flächen für den Ausbau der Solarenergie sind Synergien wie bei der Agri-PV sehr wertvoll. Hier lässt sich eine doppelte Ernte einfahren – nämlich Solarstrom und der landwirtschaftliche Ertrag“, so Katja Wünschel weiter.
Und Prof. Ulrich Schurr, Direktor des Instituts für Pflanzenwissenschaften am Forschungszentrum Jülich ergänzte: „In der Demonstrationsanlage können nun Flächen zur Stromerzeugung und gleichzeitig zur Pflanzenproduktion genutzt werden. Die Solarmodule können dabei den Pflanzen sogar helfen – durch Schutz vor zu starker Sonneneinstrahlung, Hagel oder Frost oder durch die Steuerung der Wasserversorgung für die Pflanzen. So können Ernteausfälle vermieden und Erträge sogar gesteigert werden.“
Ziel des Projektes ist es, sowohl geeignete Bewirtschaftungsmethoden als auch wertschöpfende Betreiberkonzepte für Agri-PV-Anlagen zu testen. Das Forschungszentrum Jülich bringt dafür seine wissenschaftliche Expertise in der Kombination von Pflanzenforschung und Photovoltaik ein – unter anderem betreibt es eine kleinere Agri-PV-Forschungsanlage in der Nähe.
RWE, als ein führender Anbieter von Erneuerbaren Energien, wiederum verfügt über umfangreiches technisches Know-how bei Planung, Bau und Betrieb von Solaranlagen weltweit, sowie über Rekultivierungsflächen und langjährige Beziehungen zu regionalen Landwirten.
Die Demonstrationsanlage ist dabei größer als vergleichbare Pilotanlagen in Deutschland. Nach Fertigstellung werden rund 6.000 Solarmodule auf sieben Hektar installiert sein und zusammen über eine Kapazität von 3,2 Megawatt peak (entspricht etwa 2,5 MWac) verfügen.
In der Demonstrationsanlage kommen drei unterschiedliche Agri-PV-Konzepte zum Einsatz, die sowohl eine acker- als auch gartenbauliche Nutzung der Fläche ermöglichen: Senkrechte Module, bewegliche Module und feste Module mit Bewirtschaftung unter den Modulen.
Senkrechte Module mit Bewirtschaftung zwischen den Modulreihen: Bei diesem System sind die Solarmodule fest und in senkrechter Ausrichtung auf dem Ständerwerk montiert. Zwischen den Modulreihen ist ausreichend Platz für Erntemaschinen, sodass auch die ackerbauliche Nutzung erprobt werden kann. Dabei sollen vor allem Getreideanbau zwischen den Modulreihen erforscht werden.
Bewegliche Module – dem Sonnenlauf folgend – mit Bewirtschaftung zwischen den Modulreihen: Die Solarmodule folgen dem Sonnenlauf – mit Bewirtschaftung zwischen den Modulreihen. Dadurch soll der Ertrag der PV-Anlage optimiert und gleichzeitig Flächen für die Landwirtschaft zur Verfügung gestellt werden.
Feste Module mit Bewirtschaftung unter den Modulen: Die Solarmodule sind erhöht auf einer Pergola-ähnlichen Unterkonstruktion angebracht. Darunter könnten Sonderkulturen wie Himbeeren oder Heidelbeeren wachsen.
Noch sind die Bauarbeiten im vollen Gange. Doch wenn alles wie geplant verläuft, dann werden schon 2024 Getreide, Gemüse und Obst unter und neben den Solarmodulen reifen. Und die Wissenschaftler werden erste Erkenntnisse sammeln, wie sich Landwirtschaft und Solarenergie am besten kombinieren lassen.