Energiegewinnung und Landwirtschaft – auf ein und demselben Acker? Wie das funktionieren kann, will RWE gemeinsam mit dem Forschungszentrum Jülich im Rheinischen Revier zeigen. Am Rand des Braunkohlentagebaus Garzweiler soll auf einer rund sieben Hektar großen Rekultivierungsfläche Solarstrom gewonnen und gleichzeitig Acker- und Gartenbau betrieben werden. Gefördert wird das Forschungsvorhaben vom Land Nordrhein-Westfalen über das Programm progres.nrw.
Agri-Photovoltaik bietet großes Potenzial für die Energiewende in Deutschland
Damit Deutschland seine Klimaziele erreichen kann, müssen Flächen für den Ausbau der Solarenergie verfügbar gemacht und innovative Konzepte entwickelt werden. Neben schwimmenden Solaranlagen auf Seen verspricht vor allem die Agri-Photovoltaik (Agri-PV) hohe Ausbaupotenziale. Das Fraunhofer ISE geht von einem technischen Potenzial von bis zu 2.900 Gigawatt (GWp) in Deutschland aus. Bei der Agri-PV sollen Flächen zur Stromerzeugung sowie zur Nahrungsmittelproduktion oder Tierhaltung synergetisch genutzt werden. Das gilt besonders dort, wo Pflanzen durch die Solarmodule vor zu starker Sonneneinstrahlung oder Hagel geschützt werden und so der Ertrag gesteigert werden kann. Darüber hinaus kann bei einigen Anlagen Wasser, das von den PV-Modulen abläuft, gesammelt und gezielt zur Bewässerung eingesetzt werden.
„Um das volle Potenzial der Agri-PV zu heben, gilt es zunächst, grundlegende Fragen zu klären – insbesondere was geeignete Kulturen, die optimale Auslegung der zugehörigen PV-Anlagen und die Kooperationskonzepte mit den Landwirten betrifft. Genau diese Themen wollen wir in unserem Demonstrationsprojekt angehen“, erläutert Katja Wünschel, CEO Onshore Wind und Solar Europa & Australien der RWE Renewables. „Auch müssen die regulatorischen Weichen richtig gestellt werden. Beispielsweise würde ein eigenes Ausschreibungssegment im Erneuerbare-Energien-Gesetz helfen, innovative Technologien wie die Agri-PV, zur vollen Marktreife zu führen. Denn erst dann können sie ihren Beitrag zur Energiewende in Deutschland leisten.“
Dass das Rheinische Revier mit seinen hochwertigen Ackerböden von der Agri-PV profitieren kann, weiß Prof. Ulrich Schurr, Direktor des Instituts für Pflanzenwissenschaften am Forschungszentrum Jülich: „Die kombinierte Nutzung von Flächen für Photovoltaik und Landwirtschaft ist für unsere Region eine wirkliche Zukunftsoption. Durch die Doppelnutzung könnten Landwirte die Folgen des Klimawandels abfedern, den Ernteertrag durch höherwertig nutzbare Pflanzen steigern und gleichzeitig Strom produzieren.“ Dass dies grundsätzlich möglich ist, wird an einer ersten, kleineren Agri-PV-Anlage in Morschenich-Alt gezeigt. Diese betreibt das Forschungszentrum Jülich mit weiteren Partnern im Rahmen der Strukturwandelinitiative BioökonomieREVIER. „Das größere Demonstrationsprojekt mit RWE gibt uns nun die Möglichkeit, weitere Konstruktionsvarianten untereinander zu vergleichen und das Wachstumsverhalten von verschiedenen Pflanzen wissenschaftlich und praxisnah zu untersuchen. So können wir unsere bereits gewonnenen Erkenntnisse weiter vertiefen.“
Ziel ist es, geeignete Bewirtschaftungsmethoden und wertschöpfende Betreiberkonzepte für Agri-PV-Anlagen zu entwickeln. Das Forschungszentrum Jülich bringt dafür seine wissenschaftliche Expertise ein. RWE verfügt neben Rekultivierungsflächen über langjährige Beziehungen zur regionalen Landwirtschaft und umfangreiches technisches Know-how aus der Planung, dem Bau und dem Betrieb von Solaranlagen weltweit.
Eine Fläche, drei technische Lösungen
Für die Anlage sind drei unterschiedliche Agri-PV-Konzepte geplant, die zugleich eine landwirtschaftliche Nutzung der Fläche ermöglichen. Bei der ersten Variante sollen die Solarmodule fest und in senkrechter Ausrichtung auf dem Ständerwerk montiert werden. Zwischen den Modulreihen ist ausreichend Platz für Erntemaschinen. Bei der zweiten Variante sind die Module ebenfalls in Reihen angeordnet, werden aber horizontal montiert und automatisch nachgeführt – je nach Sonnenstand. Dadurch sollen der Ertrag der PV-Anlage optimiert und zusätzliche Flächen für den Landwirt zur Verfügung gestellt werden. Bei der dritten Variante werden die PV-Module erhöht auf einer pergola-ähnlichen Unterkonstruktion angebracht. Darunter könnten Kulturen wie Himbeeren oder Heidelbeeren wachsen. Die geplante Demonstrationsanlagesoll über eine Kapazität von rund 3 Megawatt peak (über
2 MWac) verfügen. Wenn die Genehmigung vorliegt, soll im Sommer 2023 mit der Umsetzung begonnen werden.
Eine Grafik für Medienzwecke ist verfügbar in der RWE-Mediathek (Bildrechte: RWE).
