Agri-Photovoltaik im Praxistest: Mehr Solarstrom führt nicht zwangsläufig zu höherer Wirtschaftlichkeit
Das Institut für Wasserstoff- und Energietechnik (iwe) der Hochschule Hof untersucht seit 2024 im Rahmen des Programms EnerKMU, wie landwirtschaftliche Flächen effizient mit der Erzeugung von Solarstrom kombiniert werden können. Ziel des Forschungsprojekts ist es, unter realen Standortbedingungen geeignete Photovoltaik-Systeme für die Agri-Photovoltaik (Agri-PV) zu identifizieren, bei der landwirtschaftliche Nutzung und Stromproduktion parallel erfolgen, beispielsweise durch Weidehaltung.
Untersuchung verschiedener Anlagenkonzepte
Der Standort in Konradsreuth bei Hof dient als Versuchsfläche, auf der bis Juni 2027 drei unterschiedliche Agri-PV-Anlagen verglichen werden:
- Eine klassische Freiflächenanlage mit Südausrichtung
- Ein vertikales bifaziales System mit Ost-West-Ausrichtung
- Ein vertikal nachgeführtes System, das seine Ausrichtung dem Sonnenstand anpasst
Bifaziale Module sind in der Lage, Licht von beiden Seiten aufzunehmen, während nachgeführte Systeme ihre Position dynamisch verändern. Die Analyse zeigt, dass ein hoher Energieertrag nicht automatisch die wirtschaftlichste Lösung darstellt. Entscheidend ist vielmehr der Zeitpunkt der Stromerzeugung und der zu diesem Zeitpunkt am Markt erzielbare Wert, erläutert Oliver Stark vom iwe.
Einfluss von Strompreisen und Speicherkonzepten
Das Projekt berücksichtigt neben der erzeugten Strommenge auch reale Strommarktpreise und standortspezifische Wetterdaten. Zusätzlich werden verschiedene Batteriespeichersysteme untersucht, darunter sogenannte grüne und graue Speicher. Die Ergebnisse verdeutlichen deutliche Unterschiede zwischen den Anlagen:
- Das vertikal nachgeführte System erzielt den höchsten spezifischen Energieertrag.
- Das vertikale Ost-West-System erweist sich als wirtschaftlich vorteilhafter, da es Strom verstärkt in den Morgen- und Nachmittagsstunden produziert, die am Markt oft höher bewertet werden als Mittagsstrom.
Für die Planung von Agri-PV-Anlagen ist es daher entscheidend, nicht nur die Gesamtproduktion in Kilowattstunden zu betrachten, sondern auch den zeitlichen Verlauf der Stromerzeugung und dessen Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit.
Praxisbezug und Planungsgrundlage
Die gewonnenen Erkenntnisse fließen direkt in die Planung einer neuen Agri-PV-Anlage mit einer Leistung von 1 Megawatt-Peak (MWp) am Standort Konradsreuth ein. Projektpartner ist die WiesenSonne Agri PV GmbH. Das ausgewählte vertikale Ost-West-System ermöglicht weiterhin eine landwirtschaftliche Nutzung, insbesondere für die Weidehaltung, und verzichtet auf bewegliche Bauteile im Weidebereich, was die Bewirtschaftung erleichtert.
Für die Bewertung der vertikalen Agri-PV-Systeme entwickelte das Forschungsteam eine eigene Simulationsmethodik, die einen direkten Vergleich der verschiedenen Anlagen unter identischen Bedingungen ermöglicht. Neben technischen Parametern wurde insbesondere der Einfluss unterschiedlicher Stromerzeugungsprofile auf die Wirtschaftlichkeit untersucht.
Standortspezifische Planung als Schlüssel zum Erfolg
Die zentrale Erkenntnis des Projekts lautet, dass es kein universell bestes Agri-PV-System gibt. Vielmehr müssen Wetterbedingungen, Flächennutzung, technische Eigenschaften, Strommarktpreise und Speichermöglichkeiten gemeinsam betrachtet werden. Eine standortspezifische Simulation kann daher helfen, technische und wirtschaftliche Entscheidungen frühzeitig fundiert zu treffen, betonen Alfred Caspar und Sebastian Unglaub, Geschäftsführer der WiesenSonne Agri PV GmbH.
