Ein Traktor zwischen Solarkollektoren und der Schriftzug Farm 5.0.
Ein Traktor fährt unter Solarkollektoren entlang.
Eine Tierherde vor einer Solaranlage
Solarpaneele als Dach für Pflanzenanbau
Eine Kuh zwischen Sonnenkollektoren

Sonne ernten + Landwirtschaft optimieren = Agri-PV

Extremwetterlagen werden mit dem Klimawandel zunehmen. Um Felder und Herden vor Dürren, Hagel, Frost, Regen oder Sonne zu schützen, setzen wir auf Sonnenstrom. Mit Agri-PV helfen wir Land-, Tier und Fischwirten, eine geeignete selbstragende Lösung zu finden und ihren Betrieb zur nachhaltigen Farm 5.0 zu machen.

Nachhaltige Landwirtschaft und erneuerbare Energie mit Agri-PV

Farm 1.0
Mensch und Tier

Farm 2.0
Maschinen

Farm 3.0
Präzisions­land­wirtschaft

Farm 4.0
Digitale Landwirtschaft

Farm 5.0
Agri-PV

Was ist Agri-PV?

Agri-PV kombiniert Solaranlagen mit wirksamem Schutz landwirtschaftlich angebauter Kulturen, Tierherden und der Aufzuchtstätten. Die Solarmodule ernten wertvolle Sonnenenergie und wandeln sie in Strom um. Gleichzeitig überdachen sie die Nutzflächen und Anlagen zum Schutz gegen Hagel, Regen oder Sonne. Die PV-Module können sowohl bodennah als auch aufgeständert oder in Kombination installiert werden. Je nach Kultur oder Tierart und der dafür notwendigen Bedingungen sind unterschiedliche Lösungen realisierbar. Dabei begleiten wir Sie von der Entwicklung über das Engineering und Procurement bis hin zur Realisierung Ihres Projekts (EPC) und können auch Betrieb und die Instandhaltung Ihrer Anlage übernehmen (O&M).

 

Nachhaltige Landwirtschaft und erneuerbare Energie

Mit Agri-PV zur Farm 5.0?

Farm 5.0 beschreibt eine nachhaltige Landwirtschaft. Ziel ist der Erhalt der Artenvielfalt, die Restaurierung der natürlichen Kreisläufe und das Senken des CO2-Ausstoßes.

Wir stellen uns die Farm 5.0 als Kombination nachhaltiger Konzepte vor: Agrarflächen und Blühstreifen im Wechsel schaffen artgerechte Bedingungen für Pflanzen- und Tierwelt. PV-Module auf den Agrarflächen produzieren den nachhaltigen Strom für Elektrolandmaschinen und die Produktionsgebäude. Auf diese Weise wird der komplette Bauernhof CO2-neutral. Er integriert sich in die Landschaft, ohne zusätzlichen Schaden zu verursachen. Weil die PV-Module als Überdachung verwendet werden, lässt sich der Bedarf an Bewässerung und Pflanzenschutzmitteln senken. Außerdem steigt der Ertrag angebauter Kulturen dank der kontrollierbareren Bedingungen. Überschüssiger erneuerbarer Strom wird an die Dorf- bzw. Stadtbewohner verkauft.

Wie unterscheidet sich die Farm 5.0 von digitalisierten Höfen?

Bei moderner Landwirtschaft liegt der Fokus auf der Digitalisierung bzw. Automatisierung der landwirtschaftlichen Prozesse. Die Farm 5.0 hat das Ziel, eine nachhaltige Landwirtschaft durch Kombination von PV-Modulen, Blühstreifen und Anbaukulturen zu erzeugen.

Welche Vorteile hat Agri-PV?

Landwirtschaft, Vieh- und Fischwirtschaft nehmen große Flächen ein. Für Agri- und Aquakulturen sind stabile Bedingungen vorteilhaft. Überdachungen sind teuer, Maschinen und intelligente Überwachung und Steuerung brauchen Strom. Werden Solarmodule in doppelter Funktion genutzt, können zusätzliche Flächen für die so notwendige Ausweitung der Produktion erneuerbarer Energien gewonnen werden. Landwirte können dabei ihren Stromverbrauch umstellen und die Bedingungen für ihre Pflanzen und Tiere verbessern. Gleichzeitig entschärft Agri-PV den Landnutzungskonflikt und bietet Landwirten zusätzliche Einkommensquellen.

Vorteile von Agri-PV im Überblick

Sicherheit für das Erntegut und Tiere

  • Schützen Sie Ihre Ernte und Ihre Tiere vor extremen Wetterverhältnissen wie Hagel, Dürre, Starkregen, aber auch Hitzewellen und zu viel Sonneneinstrahlung.

Frühere/verzögerte Ernte

  • Erzielen Sie attraktive saisonale Preise durch bessere Steuerung der Ernte.

Ernte- und Zuchtoptimierung

  • Verbesserte Qualität und Kulturführung
  • Schutz vor Raubvögeln
  • Reduzieren der Wasserverdunstung

Effizienzsteigerung durch Pflanzen

  • Mithilfe der Pflanzen senken Sie die Temperatur der Paneele.
  • Der Einfluss von Wind und Staub wird reduziert.

Kein zusätzlicher Aufwand in der Installation

  • Entwicklung, Materialbeschaffung und Realisierung erfolgt durch GOLDBECK SOLAR.

Keine Extra-Arbeit im Alltag

  • Betrieb und Instandhaltung der Agri-PV-Anlage kann durch GOLDBECK SOLAR erfolgen.
  • Ihnen werden nützliche Informationen wie Temperatur, Windgeschwindigkeit, Niederschlag etc. zur Verfügung gestellt.

Für wen ist Agri-PV?

Agri-PV kann von Landwirtschaft, Tier- und Fischwirten auf ihrem Land genutzt werden, ist aber auch eine interessante Investitionsmöglichkeit.

Welche Voraussetzungen sind für Agri-PV notwendig?

Damit sich die Solaranlage schnell amortisiert und Sie von der zusätzlichen Einnahmequelle durch die Stromgenerierung profitieren können, sollten Sie mindestens 5 ha Agrarland für Agri-PV nutzen. Je mehr Fläche Sie einsetzen können, umso besser! Um die Vorteile zu maximieren, bietet es sich auch an, sich mit benachbarten Landbesitzern zusammenzutun.

Sprechen Sie uns an, und lassen Sie sich von uns beraten.

Wo gibt es Agri-PV bereits?

In verschiedenen Teilen der Welt wird Agri-PV bereits vielversprechend getestet. In Japan findet das Konzept unter dem Namen Solar Sharing Anwendung, als PV+ ist es in China bekannt. In beiden Nationen wie auch in Indien ist Agri-PV bereits gang und gebe. Als agrivoltaics wird das Konzept in den U.S.A. bezeichnet. In Europa sind Frankreich und Italien Vorreiter des agrivoltaïsme oder agrivoltaïsme, deutsche Anbieter ziehen aber nach und wenden die Idee des APV, Agro-PV oder Bio-PV zunehmend an.

Agri-PV weltweit

Auf dem Bild sieht man verschiedene Anbaukulturen wie Kartoffeln und Weizen.
Deutschland

Höhere Erträge bei Winterweizen, Kartoffeln und Sellerie in Deutschland

Das Verbundprojekt „Agrophotovoltatik – Ressourceneffiziente Landnutzung“ (APV-RESOLA) unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE stattete eine 0,3 Hektar große Ackerfläche am Bodensee mit Solarmodulen mit einer Gesamtleistung von 194 Kilowatt aus. Die Demeter-Hofgemeinschaft Heggelbach […] verzeichnete […] bei drei der vier angebauten Kulturen (Winterweizen, Kartoffeln, Kleegras, Sellerie) unter der APV-Anlage höhere Erträge als auf der Referenzfläche ohne Solarmodulen. Am stärksten steigerte sich der Sellerieertrag (+12 Prozent), während Winterweizen ein Plus von 3 Prozent und Kleegras ein Minus von 8 Prozent aufwiesen.

Chiliplfanze in Arizona mit roten Früchten
USA

Effizientere Wassernutzung in Arizona

Wissenschaftler der University of Arizona haben auf einer Testfläche im Schatten der von Solarmodulen Chili, Cherry-Tomaten und Jalapeño gepflanzt. Die Chili-Ernte fiel daraufhin dreimal und die Tomatenernte doppelt so hoch aus wie auf herkömmlichen Feldern. Ein weiterer interessanter Aspekt: Die Böden hielten das Wasser und die Feuchtigkeit länger, der Wasserverbrauch sank.

Zwei Hühner auf dem Boden
China

Schutz für Hühner und Futterpflanzen in China

Wie das PV-Magazin 2017 berichtete, können die Kombination aus Hühnerzucht und Photovoltatik den Flächenverbrauch effizienter gestalten. Freilaufende Hühner brauchen sehr viel Raum. Bioeier seien daher mit hohen Kosten verbunden. In China schaffen Solarmodule nicht nur eine weitere Nutzung der Fläche, sie spenden Schatten für die Hühner, Enten und Puten. Zusätzlich bieten die Möglichkeit, Schutznetze zur Abwehr von Raubvögeln und anderen Feinden anzubringen. In Deutschland wurde die Idee bereits von einigen Tierwirten übernommen. In Mainfranken oder Brandenburg lässt der Schatten der Module darüber hinaus das Gras besser wachsen, womit das Geflügel mehr Nahrung findet.

Salatpflanzen in einem Beet
Deutschland

Salate in Deutschland

In Kooperation mit dem Fraunhofer ISE hat die Hochschule Weihenstephan-Triesdorf 2013 ebenfalls eine kleine APV-Anlage installiert und die Produktion von Salaten untersucht. Dabei wurde deutlich, dass Salate unter dem Schatten der Module besser gedeihen.

Verschiedene Gemüsesorten
Indien

Gemüseproduktion in Indien

Indische Forscher haben 2018 von ihren Untersuchungen mit Abellon Clean Energy berichtet. Dabei wurde eine 3-MW-Solaranlage installiert und darunter Gemüse angebaut. Um die Effizienz der Sonnenkollektoren aufrechtzuerhalten, werden diese regelmäßig gewaschen und von Staub befreit. Das zum Waschen verwendete Wasser wurde gleichzeitig zur Bewässerung der Pflanzen genutzt. Bei einer landwirtschaftlichen Produktion von 24 bis 34 Tonnen pro Hektar pro Jahr konnten so 780.000 Liter Wasser wiederverwendet werden. Parallel wurden 250 Tonnen CO2 in dem produzierten Gemüse gebunden.wiederverwendet werden und 250 Tonnen CO2 gespeichert in Gemüse als Nahrungsmittel erzeugt wird.

Rote Weintrauben an der Rebe
Frankreich

Weinproduktion in Piolenc

Das Vaucluce Chamber of Agriculture in Piolenc legte eine experimentelle Fläche von 4,5 ha für den Weinanbau an und untersuchte die Nutzung von Solarkollektoren. Reben, die unter einem agrivoltaischen System geschützt werden, zeigten sich dabei deutlich widerstandsfähiger gegen Hitzewellen.

Ihr Wasserbedarf konnten dank der gesunkenen Verdunstung von 13 auf 12 Prozent gesenkt werden. Auch das Weinaroma verbesserte sich: +13% Anthocyane (rote Pigmente) und zwischen 9% und 14% mehr Säuregehalt konnten nachgewiesen werden.

Der Wachstumsstopp der Pflanzen konnte vermindert, die Blattverbrennung eingedämmt werden.

Weiße Weintrauben an der Rebe
Frankreich

Weine aus den Pyrenäen

Die agrivolatische Anlage wurde in den westlichen Pyrenäen, auf dem Nidoléres Estate, errichtet. Die Fläche ist seit acht Generationen in familiärer Nutzung und erstreckt sich über 32 ha. Der Wasserverbrauchs des Grundstücks konnte durch die Solarmodule um 20 Prozent gesenkt werden. Auch hier wurde eine Verbesserung der Weinqualität deutlich: +13% Anthocyane und zwischen 9 und 14% Säuregehalt.

Die Hitzewelle 2019 überstanden die Pflanzen deutlich besser, der Wachstumsstopp konnte vermindert, die Blattverbrennung eingedämmt werden.

Äpfel am Baum
Frankreich

Apfelproduktion in Mallemort

Die Apfelplantage La Pugère in Mallemort im Durancegebiet hat wie viele andere mit dem Klimawandel zu kämpfen. 730 m3 Fläche wurden hier in Agri-PV umgewandelt, 196 Paneele installiert. Der Wasserstress der Bäume, die durch das dynamische agrivoltaische System geschützt wurden, war um 63 Prozent geringer als bei den anderen Bäumen in der Kontrollzone. Außerdem konnten kühlere Temperaturen und damit bessere Wachstumsbedingungen mit Abweichungen von bis zu 4°C beobachtet werden.

Verschiedene Kulturernten
Japan

Photosyntheseforschung in Japan

Wissenschaftler der Kyoto University in Japan und des CHO Institutes of Technology haben die Einflussfaktoren der Integration von PV-Paneelen auf verschiedene Kulturpflanzen untersucht. Dabei stellte sich der Lichtsättigungspunkt jeder Kultur als Schlüsselkonzept heraus. Tatsächlich würde nur ein kleiner Bruchteil des einfallenden Sonnenlichts benötigt, damit die Pflanzen ihre maximale Photosyntheserate erreichen. […]. Zu viel Sonnenlicht mindere das Pflanzenwachstum sogar, stellten die Forscher fest. Die tägliche Exposition gegenüber harter ultravioletter Strahlung kann die Pflanzen-DNA ernsthaft schädigen. Wie auch bei anderen Flächen festgestellt, konnte auch hier bestätigt werden, dass die schattenspendende Funktion der PV-Module die Wasserverdunstung senkt und bis zu 29 Prozent Wassereinsparung führt. Außerdem […] bleiben die täglichen Lufttemperatur- und Dampfdruckdefizite konstant, selbst für den Bereich unter den Paneelen. PV-Module mildern auch die Bodenerosion, indem sie die Verdunstung von Feuchtigkeit verringern“.

rote Shrimp
Vietnam

Shrimp-Farmen in Vietnam

Freiburger Wissenschaftler des Fraunhofer ISE testen nicht nur, wie Agri-PV sich auf Pflanzen auswirken kann, sie untersuchten in Vietnam, wie sich die Zuchtbedingungen für Pangasius und Shrimps in Vietnam verändern. In die Überdachung der Shrimp-Farm sollen Solarmodule integriert werden. Diese sollen nicht nur Strom erzeugen, sondern auch Schatten für die Beschäftigten spenden, Schutz vor Fressfeinden bieten und für eine stabile und niedrigere Wassertemperatur sorgen.

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Isabelle Ays

Isabelle Ays
Tel. + 49 6201 7103 331
E-Mail: Isabelle.ays@goldbecksolar.com

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