Koppelung von Photovoltaik und Pflanzenproduktion (AgriFEe)
Bis 2030 soll der Anteil erneuerbarer Energien am Bruttostromverbrauch auf mindestens 80 Prozent steigen. Agri-/Horti-Photovoltaik kann dazu einen wichtigen Beitrag leisten. Mit den innovativen Anlagen lassen sich landwirtschaftliche Flächen gleichzeitig für die Nahrungsmittelproduktion und die Erzeugung von Solarstrom nutzen und somit Flächenkonkurrenzen vermeiden.
Im Innovationslabor Agri Food-Energy-Park (AgriFEe) wird der flächeneffiziente Einsatz von Agri-/Horti-Photovoltaik unter den im Rheinischen Revier herrschenden Bedingungen untersucht. In einer Demonstrationsanlage bei Morschenich-Alt wachsen auf etwa zwei Hektar testweise verschiedene hochwertige Pflanzen wie Beerensträucher sowie Medizinal- und Aromapflanzen unter rund tausend Solarmodulen.
Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse werden weitere Projekte im Rheinischen Revier entwickelt.
Perspektiven für die Region
- Anbau von Sonderkulturen und Nutzpflanzen mit hohem Wertschöpfungspotenzial
- Erzeugung erneuerbarer Energie durch Ausbau von Photovoltaik auf landwirtschaftlich genutzten Agrarflächen
- Ertragsstabilität durch Schutz der Kulturen vor ungünstigen Wetterbedingungen
- Hoher Anreiz für die Ansiedlung und Gründung neuer Biotech-Firmen in der Region
Projektlaufzeit
1. Förderperiode: 01.12.2019 - 31.12.2021 (APV 2.0)
2. Förderperiode: 01.01.2022 – 31.12.2026 (AgriFEe)
Partner
Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Pflanzenwissenschaften (IBG-2): Dr. Matthias Meier-Grüll, Prof. Dr. Ulrich Schurr, Prof. Dr. Uwe Rascher, Dr. Onno Muller
Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Photovoltaik (IEK-5): Dr. Andreas Gerber, Prof. Dr. Uwe Rau
Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE): Matthew Berwind, Max Trommsdorff
Bioökonomie trifft Energie: Kombination von Innovationsideen aus den Energie- und Pflanzenwissenschaften am Forschungszentrum Jülich
Forschungszentrum Jülich: Pflanzen unter Strom
Agri-Photovoltaik beim Projektpartner Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE
Helmholtz Klima Initiative: Agri-Photovoltaik: Sauberer Strom vom Bauernhof
Der „Prototyp“ fürs Revier - Vier Fragen an Prof. Ulrich Schurr
Herr Prof. Schurr, drei Ministerien der neuen Bundesregierung haben gemeinsam beschlossen, dass künftig verstärkt auch landwirtschaftliche Flächen für den Ausbau der Photovoltaik genutzt werden sollen und die nötigen Anlagen gefördert werden. Was bedeutet das für das Agri-/ Horti-PV-Projekt in Morschenich-Alt?
Prof. Ulrich Schurr: Die Anlage in Morschenich ist eine Forschungsanlage. Es gibt noch viele Aspekte in Agri-/Horti-PV-Systemen zu optimieren und neu zu entwickeln: die PV-Konstruktion, die Kulturführung, Umweltfragen. Die Themen, die wir bearbeiten werden, sind vielfältig. Gleichzeitig steigt die Nachfrage aus der Praxis: In den nächsten Jahren werden zahlreiche Agri-/Horti-PV-Systeme in unserer Region entstehen. Die Aufgabe ist also einerseits, grundlegende Entwicklungen voranzutreiben und andererseits, die Praxis zu unterstützen – eine prototypische Aufgabe im Strukturwandel.
Was macht die Anlage so innovativ?
Die gesamte Anlage umfasst zwei verschiedene Agri-/Horti-PV-Systeme: ein unmittelbar praxisnahes System mit fixen PV-Modulen und ein sogenanntes Tracking-System, in dem PV-Module dem Sonnenstand folgen. Gleichzeitig statten wir die Anlagen mit modernsten Technologien zur Untersuchung von Pflanzen mittels bildgebender Verfahren und Robotik aus. Dadurch können wir gezielt neue Kulturverfahren zur Pflanzenproduktion entwickeln. Aber auch die Photovoltaik wird weiterentwickelt. Hier arbeiten Wissenschaftler:innen aus Pflanzen- und Photovoltaik-Forschung sehr eng zusammen, um möglichst Modul-Konzepte zu entwickeln, die langlebig unter landwirtschaftlichen Bedingungen sind und gleichzeitig hohe Lichtdurchlässigkeit für die Pflanzenproduktion bieten. In der Anlage wird aber auch Wasser gesammelt und den Pflanzen gezielt bedarfsabhängig zugeführt. Und die PV-Module schützen die Kulturen auch vor Hitze und Starkregen.
Welche Rolle spielt die Anlage für den Strukturwandel im Rheinischen Revier?
In enger Kooperation mit Landwirten, Gartenbauern, Energieversorgern und zum Beispiel Kommunen werden wir Systeme entwickeln, die auf die speziellen Bedingungen der Region zugeschnitten sind. Es gilt, Forschung und Praxis zu koppeln, damit gemeinsam die Energiewende, eine nachhaltige Landwirtschaft und Gartenbau gelingen. Die Stromverfügbarkeit aus erneuerbaren Energien, neue Wertschöpfungswege für Land- und Gartenbau, aber auch neue Rohstoffe für die Lebensmittelindustrie werden möglich.
Wie gestaltet sich konkret die Zusammenarbeit mit Landwirtschaft und Gartenbau in der Region?
In den letzten Monaten haben bereits intensive Gespräche mit Landwirten und Gartenbaubetrieben, aber auch mit Verbänden und den Landesministerien stattgefunden. Hierdurch ist die Region gut vorbereitet und es besteht die Chance, dass wir schnell in die Umsetzung gehen können.
BioökonomieREVIER Interview vom 18.05.2022
