Sonne und Ackerbau von morgens bis abends
Ein neues Forschungsprojekt an den Fakultäten Landbau/Umwelt/Chemie und
Bauingenieurwesen untersucht, wie sich Photovoltaikanlagen parallel zur
Landwirtschaft betreiben lassen.
Agriphotovoltaikanlagen (Agri-PV) ermöglichen die Erzeugung von Solarstrom
bei gleichzeitiger Nutzung der Fläche für den Ackerbau. Die Anlagen
bestehen in den meisten Fällen aus nach Süden hin schräg aufgestellten
Solarmodulen. Damit die Ackerfläche dennoch durch Arbeitsmaschinen
befahren werden kann, müssen die Module entsprechend weit auseinander
aufgestellt oder für ein Unterfahren hoch aufgeständert werden. Dieses
Vorgehen ist allerdings sehr kosten- und materialintensiv. Außerdem führt
die Aufstellung der Module zu ungleicher Niederschlagsverteilung und
entzieht der landwirtschaftlichen Produktion sehr viel an Fläche.
Eine Alternative sind Photovoltaik-Anlagen mit vertikal aufgestellten
bifazialen Solarmodulen, die den Strom sowohl über die Vorder- als auch
über die Rückseite erzeugen, und wenig an Ackerfläche benötigen. Im
Projekt „Agri-PV mit vertikal aufgestellten bifazialen Modulen auf
Standorten für Feldfrüchte“ wollen die Wissenschaftler eine Versuchsanlage
errichten, die die Vorteile und Nachteile solcher Anlagen für den Ackerbau
untersucht. Um die Auswirkungen derartiger Module zu erfassen, entwickeln
die Forscher Mess- und Erfassungssysteme, anhand derer sie verschiedene
Parameter zur Bodenbeschaffenheit, Umwelteinflüssen, meteorologische
Größen sowie landwirtschaftliche Produktionsdaten auswerten können.
In der PV-Anlage ist auch der Aufbau eines sogenannten Controlled Traffic
Farming-Systems geplant, d.h. es werden nur sehr wenige Fahrspuren
vorgegeben und nur diese dürfen von den Traktoren und anderen Fahrzeugen
genutzt werden. Auf diese Weise wird der Anteil überfahrener Fläche bei
der Bewirtschaftung möglichst gering gehalten.
Darüber hinaus soll ein Biotopverbundsystem geschaffen werden. Da unter
den Modulreihen keine Bewirtschaftung erfolgt, entstehen jeweils kleine
Biotope. Durch angelegte Blühstreifen zwischen den Modulreihen und hin zu
den Feldrändern können diese untereinander verbunden und so in die
Umgebung eingebettet werden.
Smart Farming-Technologien
Für die Bewirtschaftung der Fläche werden Precision Farming/ Smart
Farming-Technologien zum Einsatz kommen. „Mit diesen Technologien wird ein
Feld nicht mehr einheitlich bewirtschaftet. Stattdessen wird es in viele
kleine Teilflächen eingeteilt, auf denen Bearbeitung, Pflege und Düngen
individuell erfolgen und den jeweiligen Bedürfnissen angepasst sind.
Gleichzeitig werden mit den Bewirtschaftungsmaschinen sehr viel mehr an
Daten erfasst als bisher und durch eine Vernetzung untereinander
ausgetauscht, so dass die in den Maschinen ablaufenden Arbeitsprozesse
verbessert werden können.“, erläutert Projektleiter Professor Karl Wild.
An dem Projekt sind mehrere Professuren der HTW Dresden beteiligt,
darunter Landtechnik, Landschaftsökologie, Biodiversität/Naturschutz sowie
Ingenieurhydrologie. Kooperationspartner sind die Gutsverwaltung
Schönfelder Hochland und das Unternehmen Next2Sun.
Ziel ist es, die Chancen und Risiken solch einer doppelten Nutzung einer
breiten Öffentlichkeit vorzustellen. So soll zum Beispiel anhand einer
Besucherplattform die Anlage vorgestellt werden. „Neben einer virtuellen
Plattform möchten wir auch eine reale Plattform direkt an der
Versuchsanlage in Pillnitz einrichten. Dort gibt es Informationen zur
Agri-Photovoltaik und Leistungsdaten der Anlage in Echtzeit. Darüber
hinaus ist an der Besucherplattform eine Ladestation für E-Bikes geplant,
die ihren Strom aus der Agri-PV-Anlage bezieht.“, gibt Professor Wild als
Ausblick.
Das Projekt wird mit rund 450.000 € vom Sächsischen Ministerium für
Energie, Klimaschutz, Umwelt und Landwirtschaft (SMEKUL) aus dem
Konjunkturprogramm „Nachhaltig aus der Krise“ gefördert und läuft bis Ende
2022. Diese Maßnahme wird mitfinanziert mit Steuermitteln auf Grundlage
des vom Sächsischen Landtag beschlossenen Haushaltes.
