Unabhängiger von Tierhaltung durch Agri-PV

Wie viel leistet die günstige Variante der Agri-PV (APV) – Reihen aus Modulwänden mit Feldstreifen von 9 bis 18 m zwischen den Reihen – in der Praxis und wie genau ist eine Bewirtschaftung zwischen den Reihen möglich?

Interessierte Landwirtinnen und Landwirte trafen sich dafür Anfang November auf dem Solarpark Aasen nahe Donaueschingen im Schwarzwald-Baar-Kreis. Agri-PV-Anlagen kennen viele als aufgeständerte PV-Module, die wie eine Halle über der Fläche stehen. Eine deutlich günstigere Variante stellen aber Reihen von PV-Wänden dar, die im Abstand mehrerer Maschinenarbeitsbreiten auf dem Grünland oder Acker stehen. Der Vorteil gegenüber einer Freiflächenanlage ist, dass rund 90 Prozent der Fläche landwirtschaftlich nutzbar bleiben, aber trotzdem rund 50 Prozent der Strommenge einer Freiflächenanlage geerntet werden.

90 Prozent der Fläche bleiben für Ackerbau, beim halben Ertrag einer Frei­flächenanlage.

Die Anlage in Aasen wurde von der Firma Next2Sun GmbH aus Freiburg in Zusammenarbeit mit den Grundstücksbesitzerinnen und Besitzern sowie den Bewirtschafterinnen und Bewirtschaftern der Fläche angelegt. Entstanden ist die Anlagenkategorie aus dem Gedanken heraus, den Energieertrag von klassischen Dachanlagen mit Ost-West-Ausrichtung zu optimieren. Errechnet wurden Aufstellwinkel von 70 bis 80 Grad.

Aus dieser Überlegung heraus kamen die Entwickler bei Next2Sun auf die PV-Wände aus bifazialen Modulen, die von beiden Seiten Licht ernten und in Strom umsetzen können. Eine Seite der Module ist hellgrau, die andere dunkelgrau. Die Module sind in randlose Glasplatten eingefasst. Da kein Rand die Platten begrenzt, soll sich weniger Schmutz in Kanten sammeln und das Wasser von den Modulplatten leicht ablaufen können.

Strom am Morgen und Abend

Durch die Ost-West-Ausrichtung ergibt sich ein Stromerzeugungsprofil, das von dem der Südanlagen abweicht. Die Momente der größten Stromproduktion entstehen so morgens und abends, wenn die Sonne flach steht. Mittags, wenn Südanlagen den meisten Strom ins Netz einspeisen, ist die Stromproduktion geringer. „Ost-West-Anlagen produzieren zu Zeiten Strom, an denen die Marktnachfrage viel höher ist als zur Mittagszeit“, erklärte Peter Bendig, Ingenieur bei Next2Sun. Mittags sei der Börsenpreis für Strom häufig geringer. Häufig passt das Stromerzeugungsmaximum am Morgen und Abend auch zum Verbrauchsprofil in der Landwirtschaft.

Bei Anlagen mit Südausrichtung werden rund 60 Prozent der Fläche überbaut, eine landwirtschaftliche Nutzung ist dann nicht mehr möglich. Mit den PV-Wänden wird weniger als ein Prozent der Fläche überbaut und 90 Prozent der Fläche bleiben für die Landwirtschaft. Die übrigen Prozente gehen in den Randstreifen um die Anlagenwände herum, die wiederum einen Beitrag zur Biodiversität leisten könnten. In der Anlage in Aasen wurde eine Arbeitsbreite von 8,5 Meter realisiert.

Als Faustregel können bei einem Reihenabstand von zehn Metern neun Meter Arbeitsbreite genutzt werden. Dass Pächter die Fläche weiterhin bewirtschaften können, zugleich Eigentümer auf der Fläche Strom erzeugen oder Pachteinnahmen für die Anlagenstreifen generieren können, ist ein neues Modell, das Interessen von Nutzern und Eigentümern zusammenbringen könnte.

Höhere Kosten, aber Doppelnutzen

Die Kosten für den Bau pro erzeugter kWh sind bei den PV-Wänden höher als bei klassischen Anlagen mit Südausrichtung. Einerseits wird mehr Stahl benötigt, um die Wände windfest in der Erde zu verankern. „Fünf bis zehn Prozent höhere Kosten pro Kilowatt Peak sind realistisch“, erklärte Bendix. Da nur eine Modulseite für die Kilowatt Peak-Berechnung zählt, die Rückseite aber auch Licht aus der Umgebung empfängt, liegt der Stromertrag pro installierter Kilowatt Peak bei den PV-Wänden rund zehn Prozent höher als bei Südanlagen.

Rechnerisch sind damit nach Bendix‘ Angaben die Kosten pro Kilowatt Peak zehn Prozent höher, dagegen kann aber der Stromertrag pro Kilowatt Peak auch zehn Prozent höher ausfallen. Dazu komme der Vorteil, dass der Strom zu Morgen- und Abendtarifen vermarktet werden könne. Wer auf möglichst kleiner Fläche so viel Leistung wie möglich installieren will, ist mit einer Südanlage besser beraten. Dann wird allerdings keine landwirtschaftliche Nutzung mehr auf der Fläche möglich sein.

Die APV-Anlage in Aasen

Die Reihenanlage ist auf 14 ha Acker- und Grünlandfläche gebaut und setzt sich aus 11.000 bifazialen Modulen zusammen. Die installierte Leistung beträgt 4,1 MWp und liefert einen Jahresenergieertrag von circa 4600 MWh – genug für 1200 Haushalte. Sie wurde 2020 von der Bürgersolarkraftwerke Donaueschingen-Aasen GmbH in Betrieb genommen und hat rund 3,2 Mio. Euro gekostet. Die Anlage wurde gemeinsam von mehreren Eigentümerinnen und Eigentümern, Flächennutzern und Bewohnern von Aasen umgesetzt. In diesem Fall hat das Unternehmen Next2Sun die Anlage errichtet und zum Betrieb an die Bürgersolarkraftwerke übergeben.