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 Nutzung und Solarstromerzeugung auf derselben Fläche effizient kombiniert werden können. Im Fokus steht dabei die Agri-Photovoltaik (Agri-PV), bei der landwirtschaftliche Flächen parallel zur Stromproduktion, beispielsweise für Weidehaltung, genutzt werden.
Vergleich unterschiedlicher Agri-PV-Systeme am Standort Konradsreuth
Am Standort Konradsreuth bei Hof werden drei verschiedene Anlagenkonzepte analysiert, deren Evaluierung bis Juni 2027 geplant ist:
- Konventionelle, nach Süden ausgerichtete Freiflächenanlage
- Vertikales bifaziales Ost-West-System
- Vertikal nachgeführtes System
Bifaziale Module können Licht von beiden Seiten aufnehmen, während nachgeführte Systeme ihre Ausrichtung dem Sonnenstand anpassen. Die Untersuchungen zeigen, dass ein höherer Energieertrag nicht automatisch mit besserer Wirtschaftlichkeit einhergeht. Entscheidend sind vielmehr der Zeitpunkt der Stromerzeugung und der damit verbundene Marktwert des Stroms, so Oliver Stark vom iwe.
Einfluss von Strompreisen und Speichersystemen
Das Projekt berücksichtigt neben der erzeugten Strommenge auch reale Strommarktpreise und standortspezifische Wetterdaten. Zudem werden verschiedene Batteriespeicherkonzepte, darunter sogenannte grüne und graue Speicher, analysiert. Die Ergebnisse verdeutlichen signifikante Unterschiede zwischen den Systemen:
- Das vertikal nachgeführte System erzielt den höchsten spezifischen Energieertrag.
- Das vertikale Ost-West-System erweist sich wirtschaftlich als vorteilhafter, da es Strom vor allem in den Morgen- und Nachmittagsstunden produziert, Zeiten mit höheren Marktpreisen.
Diese Erkenntnisse unterstreichen, dass bei der Planung von Agri-PV-Anlagen nicht nur die produzierte Kilowattstundenzahl, sondern auch deren zeitliche Verteilung und deren Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit berücksichtigt werden müssen.
Praxisnahe Umsetzung und Simulationsmethodik
Die gewonnenen Simulationsergebnisse dienen als Grundlage für die Planung einer Agri-PV-Anlage mit einer Leistung von 1 Megawatt-Peak (MWp) am untersuchten Standort. Projektpartner ist die WiesenSonne Agri PV GmbH aus Konradsreuth. Das ausgewählte vertikale Ost-West-System ermöglicht die weitere landwirtschaftliche Nutzung, insbesondere für die Weidehaltung, und vermeidet bewegliche Bauteile im Weidebereich, was die Bewirtschaftung erleichtert.
Für die Bewertung der vertikalen Agri-PV-Systeme entwickelte das Forschungsteam eine eigene Simulationsmethodik, die einen Vergleich der Anlagenkonzepte unter identischen Standortbedingungen ermöglicht. Neben technischen Parametern wurde insbesondere der Einfluss unterschiedlicher Stromerzeugungsprofile auf die Wirtschaftlichkeit untersucht.
Standortspezifische Faktoren als Schlüssel zur optimalen Systemwahl
Die zentrale Erkenntnis des Projekts lautet, dass kein allgemeingültig bestes Agri-PV-System allein anhand des Energieertrags bestimmt werden kann. Vielmehr sind lokale Wetterbedingungen, Flächennutzung, technische Eigenschaften, Strommarktpreise sowie mögliche Speicherkonzepte gemeinsam zu berücksichtigen. Eine standortspezifische Simulation unterstützt somit die fundierte Entscheidungsfindung bei der Planung zukünftiger Anlagen, betonen Alfred Caspar und Sebastian Unglaub, Geschäftsführer der WiesenSonne Agri PV GmbH.
