Agri-PV in Apfelplantagen: Pilotprojekt für die Produktion von Lebensmitteln und Energie

Agri-PV in Apfelplantagen: Pilotprojekt für die Produktion von Lebensmitteln und Energie in Slowenien

In einem Forschungsapfelgarten in Slowenien wird ein innovatives Pilotprojekt für Agrar-Photovoltaik umgesetzt. Im Rahmen des Projekts wurden Photovoltaikmodule über Apfelbäumen installiert, wodurch die Obstproduktion mit der Erzeugung von Solarenergie kombiniert wird. Es handelt sich um die erste Agri-PV-Teststation des Landes, die offiziell vom slowenischen Minister für Umwelt und Energie, Bojan Kumer, und der Ministerin für Landwirtschaft, Mateja Čalušič, vorgestellt wurde. Brite Solar leistete einen entscheidenden Beitrag zu diesem Projekt, indem es spezielle transluzente Photovoltaikmodule lieferte. Diese Module lassen ausreichend Sonnenlicht zu den Pflanzen durch, während sie gleichzeitig saubere Energie erzeugen, die Grundlage für die doppelte Nutzung von landwirtschaftlichen Flächen.

Was ist Agri-PV?

Agri-PV, auch bekannt als Agrivoltaik oder landwirtschaftliche Photovoltaik, ist ein innovativer Ansatz, der die landwirtschaftliche Nutzung von Flächen mit der Solarstromerzeugung verbindet. Durch die Installation von halbtransparenten Solarmodulen über Kulturen erreichen Landwirte eine Doppelnutzung von Flächen: Nahrungsmittelproduktion und gleichzeitige Erzeugung erneuerbarer Energie.

Diese Technologie bietet zahlreiche Vorteile: besseren Kulturschutz, geringeren Wasserverbrauch, Energieautonomie und höhere Klimaresilienz. Ziel ist nicht der Wettbewerb mit der Landwirtschaft, sondern die Sicherstellung einer nachhaltigen Entwicklung, indem landwirtschaftliche Flächen auf zwei Arten produktiv gemacht werden.

Der Pilot-Apfelgarten in Brdo pri Lukovici

In Slowenien, im Forschungsobstgarten des Landwirtschaftsinstituts in Brdo pri Lukovici, wurde das erste Agri-PV-Pilotprojekt offiziell vorgestellt. Die Installation integriert die halbtransparenten Solarmodule von Brite Solar in Apfelplantagen der Sorte Kiku, da die Apfelproduktion einer der wichtigsten Bereiche der slowenischen Landwirtschaft ist.

Kapazität und Größe
Das System besteht aus 208 Modulen mit einer Gesamtleistung von etwa 52 kW und deckt rund 120 Meter über Apfelbaumreihen ab.

Transparenzstufen
Zwei Typen von halbtransparenten Modulen wurden eingesetzt mit 54 % und 70 % Lichtdurchlässigkeit, um zu untersuchen, wie verschiedene Beschattungsgrade das Pflanzenwachstum, die Fruchtentwicklung und die Energieproduktion beeinflussen.

Minimale Eingriffe
Die Tragstruktur wurde ohne Betonfundamente in den Boden gerammt. Kein Baum musste gefällt werden, und die landwirtschaftlichen Praktiken gingen ungestört weiter. Der Obstgarten bleibt unter den Modulen voll funktionsfähig.

Finanzierung Das Pilotprojekt wurde mit 205.000 € durch das Programm Swiss Contribution finanziert, wobei weitere 2 Millionen € für ähnliche Projekte zur Doppelnutzung vorgesehen sind.

Dieses Projekt wurde im Beisein des slowenischen Umwelt-, Klima- und Energieministers Bojan Kumer sowie der Landwirtschaftsministerin Mateja Čalušič vorgestellt als klares Signal für die politische Unterstützung der Agrivoltaik im Land.

Vorteile für Landwirte und Kulturen

„In den meisten Fällen sind die Ergebnisse positiv“, betont Dr. Blaž Germšek, Projektleiter, in Bezug auf die Ergebnisse internationaler Studien. Trotz teilweiser Beschattung können Solarmodule den Ertrag leicht verringern, sie bieten jedoch gleichzeitig erheblichen Schutz für die Pflanzen.

• Reduzierung von Hitzestress An heißen Sommertagen kühlen die Module die Bäume durch Teilbeschattung und reduzieren die direkte Sonneneinstrahlung. Dies verringert den Hitzestress der Pflanzen und verbessert ihre Vitalität. Slowenische Forscher weisen darauf hin, dass Apfelbäume an Hitzetagen oft mit Sonnenschutzmitteln besprüht werden müssen, eine Praxis, die dank der natürlichen Beschattung durch Solarmodule reduziert oder sogar eliminiert werden könnte.
• Schutz vor Frost und Hagel In frostigen Frühlingsnächten wirken die Module wie ein thermischer Schirm. Sie speichern Wärme und halten die Temperatur darunter etwas höher, was Schutz vor Frostschäden bietet. In internationalen Fällen reichte dieser Effekt aus, um empfindliche Obstgärten vor Totalverlust zu bewahren. Die Module mindern auch die Auswirkungen von Hagel und Starkregen, ersetzen jedoch nicht vollständig klassische Hagelnetze.
• Verbesserung der Fruchtqualität Beschattung kann die Gesamternte leicht verringern, aber die Äpfel werden größer und qualitativ hochwertiger. Apfelbäume setzen von Natur aus zu viele Früchte an, die Landwirte dann manuell oder chemisch ausdünnen müssen. Die Beschattung durch die Module wirkt wie ein „natürliches Ausdünnen“ und sorgt für weniger, aber bessere Äpfel. Ziel ist es, mehr als 95 % der Äpfel der ersten Handelsklasse zu erreichen, auch wenn die Gesamternte etwas kleiner ausfällt. Darüber hinaus verhindert die Beschattung Sonnenbrand auf den Früchten und sichert eine bessere Optik sowie einen höheren Marktwert.

Ein weiterer entscheidender Vorteil der Solarmodule von Brite ist die Nanotechnologie-Beschichtung, die ultraviolette (UV) Strahlung in rotes Licht umwandelt, das für die Photosynthese am besten geeignete Spektrum. Dank dieser Innovation können die Ernteerträge um bis zu 40 % gesteigert werden. Diese Vorteile in Verbindung mit der parallelen Erzeugung erneuerbarer Energie zeigen, warum die Agrivoltaik als so vielversprechend gilt.

Herausforderungen und Überlegungen

Obwohl das Potenzial der Agri-PV für Freilandkulturen groß ist, bleiben Herausforderungen bestehen. Slowenien hat einen der niedrigsten Ackerflächenanteile pro Kopf in Europa, was landwirtschaftliche Flächen extrem wertvoll macht. Deshalb betrachten manche Experten die Agrivoltaik mit Vorsicht.

Laut Gesetzgebung ist die Installation von Modulen auf fruchtbarem, bewässertem Land verboten. Agri-PV ist nur in Dauerkulturen (wie Obstgärten und Weinbergen), auf minderwertigen Böden oder in degradierten Gebieten erlaubt. Außerdem begrenzen Vorschriften die Reduktion der landwirtschaftlichen Produktion auf 15–20 %.

Experten betonen, dass die Nahrungsmittelproduktion Priorität haben muss. Agri-PV ist nur dann akzeptabel, wenn das landwirtschaftliche Potenzial der Flächen nicht beeinträchtigt wird.

Wissenschaftlicher Beitrag und Zukunftsperspektiven

Das Projekt in Slowenien soll mindestens fünf Jahre in Betrieb bleiben. In dieser Zeit sammeln die Forscher wertvolle Daten über die Wechselwirkungen zwischen halbtransparenten Solarmodulen und Apfelplantagen.

Dr. Blaž Germšek, Projektleiter, hob die Bedeutung der Forschung hervor:
„Die Analysen im Rahmen dieses Piloten werden zeigen, welche Kulturen, unter welchen Bedingungen und mit welchen Modulkonfigurationen eine effiziente Doppelnutzung von Flächen ermöglichen, ohne die landwirtschaftliche Produktivität zu verringern.“

Mit Blick in die Zukunft geht die Vision über die reine Energieproduktion hinaus:

• Robotik in Apfelplantagen steht vor Arbeitskräfteproblemen. Roboter zum Sprühen, Mähen und Ernten könnten durch die Module betrieben werden.
• Energieautonomie Mit Batteriespeichern können Obstgärten völlig energieautark werden und ihre Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen verringern.
• Smart Farming (IoT) Sensoren und KI können Bewässerung optimieren, die Pflanzengesundheit überwachen und Beschattungsgrade anpassen.

Diese Integration von Agrivoltaik, Automatisierung und intelligenter Landwirtschaft könnte das Management von Obstgärten in Zukunft grundlegend verändern.

Breitere Auswirkungen

Minister Bojan Kumer betonte, dass Slowenien über ein geschätztes Solarpotenzial von 47.000 MW auf landwirtschaftlichen Flächen verfügt. Selbst wenn nur ein Bruchteil genutzt wird, ist das Potenzial enorm.

Agri-PV bedeutet nicht, landwirtschaftliche Flächen der Nahrungsmittelproduktion zu entziehen, vielmehr werden sie produktiver, indem gleichzeitig Nahrungsmittel und Energie erzeugt werden. Dieses Modell könnte nicht nur für Slowenien, sondern auch für andere europäische Länder eine Lösung sein, die mit ähnlichen Herausforderungen konfrontiert sind: begrenzte Flächen, Klimawandel und steigende Energiekosten.

FAQ

F: Verringert Agri-PV die Erträge?
A: In manchen Fällen leicht. Die bessere Qualität der Früchte gleicht dies jedoch durch höhere Marktwerte oft aus.

F: Kann Agri-PV vor Frost schützen?
A: Ja. Die Module speichern Wärme und halten die Temperatur darunter etwas höher, wodurch Obstgärten vor Frostschäden geschützt werden.

F: Wie lange halten die Brite Solar Module?
A: Die halbtransparenten Solarmodule von Brite Solar haben eine Lebensdauer von über 25 Jahren und sind für Haltbarkeit und Sicherheit zertifiziert.

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