Exzellente Wissenslandschaft für Bioökonomie

Kopplung von Pflanzenproduktion und Photovoltaik (APV 2.0)

© Forschungszentrum Jülich/BioökonomieREVIER/Ralf-Uwe Limbach

Bei der Agri-Photovoltaik (Agri-PV) werden Solaranlagen über landwirtschaftlichen Flächen installiert. So können diese Flächen doppelt genutzt werden: für Landwirtschaft und saubere Energieerzeugung.

Eine Konkurrenz zwischen der Nahrungsmittelproduktion und der Bereitstellung von Elektrizität wird vermieden. Die Wachstumsbedingungen für die Pflanzen werden durch Schattenwurf und Wassermanagement sogar verbessert. Dies ist ein Vorteil im Hinblick auf die wachsende Weltbevölkerung und im Kontext von Klimawandel und Energiewende.

Die Anlagen sind so installiert, dass darunter Traktoren oder sogar Mähdrescher fahren können. Für den Anbau unter den Solaranlagen eignen sich Schattenpflanzen oder Pflanzen, die regenempfindlich sind. Selbst Viehzucht kann unter den Solaranlagen betrieben werden. Tiere nutzen gerne den Schatten der PV-Module an heißen Sommertagen.

 

APV 2.0 stellt sich vor:

Partner

  • Forschungszentrum Jülich GmbH, Inst. für Pflanzenwissenschaften IBG-2: Dr. Matthias Meier-Grüll, Prof. Dr. Ulrich Schurr, Prof. Dr. Uwe Rascher, Dr. Onno Müller
  • Forschungszentrum Jülich GmbH, Inst. für Photovoltaik IEK-5: Dr. Andreas Gerber, Prof. Dr. Uwe Rau
  • Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE: Matthew Berwind, Max Trommsdorff

Projektlaufzeit

01.12.2019 - 31.12.2021

Informationen auf einen Blick finden Sie im Kompetenz-Steckbrief.

Agri-Photovoltaik am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

© Pixabay/Michael Bußmann

Nachrichten

  • Februar 2022: Pressemitteilung „Grüner Strom und innovative Landwirtschaft im Klimawandel“ mehr
  • Januar 2022: "Wieviel Platz braucht die Photovoltaik?" Digitaler Vortrag am 26.01.22
  • Oktober 2021: Richtfest der ersten APV 2.0 Anlage in Morschenich-Alt
  • ab April 2021: 4 Masterarbeiten starten sukzessive mit Simulationen und Experimenten beim Partner SUNFarming im Forschungspark Rathenow
  • Dez. 2020: Messestand zur Digital-Konferenz Energy Decentral
  • Aug. 2020: Zukunftsagentur Rheinisches Revier: "Der Landwirt wird zum Stromerzeuger"

 

Der „Prototyp“ fürs Revier - Vier Fragen an Prof. Ulrich Schurr

© Forschungszentrum Jülich/ Ralf-Uwe Limbach
Prof. Dr. Ulrich Schurr, Initiator der Koordinierungsstelle BioökonomieREVIER und Direktor des Instituts für Pflanzenwissenschaften IBG-2 am Forschungszentrum Jülich

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.

© Forschungszentrum Jülich/ Ralf-Uwe Limbach

ZIELE

  • APV 2.0 entwickelt die nächste Generation von Agri-PV-Anlagen.
  • Die Doppelnutzung von Fläche zu Energieerzeugung und Landwirtschaft führt zur Erweiterung der Geschäftsmodelle von Landwirten und unterstützt den Wechsel zu einem klimaneutralen Energienetzwerk in ganz Deutschland.
  • Das Team des Innnovationslabors APV 2.0 verfügt über eine breite, multidisziplinäre Expertise.

 

BEDARFE

  • APV 2.0 sucht Partnerschaften im landwirtschaftlichen Umfeld für zukünftige Projekte.
  • Darüber hinaus ist man im Gespräch mit regionalen Behörden und Landwirten.

 

REGIONALER NUTZEN

  • In einer ersten Pilotanlage soll die neue Technik als eine von vielen Ideen für innovative Landwirtschaft in der Zukunft getestet werden. Die Methode kann dazu beitragen, Landwirten neue Einkommensquellen zu erschließen.
  • Agri-PV dient als Ergänzung und soll weniger flächendeckend auf allen Ackerflächen im Rheinischen Revier, sondern vielmehr an ausgewählten Standorten Anwendung finden.

Ansprechpartner

Dr. Christian Klar

Leitung

Koordinierungsstelle BioökonomieREVIER

02461 61-4230

Dr. Matthias Meier-Grüll

Innovationslabor APV 2.0
Forschungszentrum Jülich
Institut für Pflanzenwissenschaften IBG-2
02461 61-8684

Dr. Matthew Berwind

Innovationslabor APV 2.0

Fraunhofer Gesellschaft
Institut für Solare Energiesysteme ISE
0761 4588-5789

Erklärt: Was ist ein Innovationslabor?

Ein Ort oder eine Technologieplattform, die Akteuren aus den unterschiedlichen Sektoren der Bioökonomie eine Basis für die Zusammenarbeit liefern. Hier sollen beispielsweise Wissenschaftler mit Landwirten oder Unternehmern gemeinsam an innovativen Lösungen für reale Probleme arbeiten.

Facebook
linkedin
Newsletter
Ansprechpartner