Im Rahmen eines Forschungsprojekts an der Hochschule Hof wird untersucht, wie landwirtschaftliche Flächen effizient für die Erzeugung von Solarstrom genutzt werden können. Das Projekt, das im Jahr 2024 startete, zielt darauf ab, verschiedene Ansätze für die Agri-Photovoltaik (Agri-PV) zu evaluieren. Hierbei wird ein Standort in Konradsreuth bei Hof als Beispiel herangezogen. Die zentrale Fragestellung lautet: Welches Photovoltaik-System ist am besten geeignet, um Solarstrom zu erzeugen und gleichzeitig die landwirtschaftliche Nutzung aufrechtzuerhalten?
Das Forschungsteam vergleicht drei unterschiedliche Systeme: eine herkömmliche Freiflächenanlage, ein vertikales bifaziales Ost-West-System und ein vertikal nachgeführtes System, das die Module entsprechend dem Sonnenstand ausrichtet. Bifaziale Module sind in der Lage, Sonnenlicht von beiden Seiten aufzunehmen, was eine potenziell höhere Effizienz verspricht.
Ein wesentliches Ergebnis der bisherigen Untersuchungen zeigt, dass der maximale Energieertrag nicht zwangsläufig die wirtschaftlichste Lösung darstellt. Oliver Stark, ein Mitarbeiter des Instituts für Wasserstoff- und Energietechnik (iwe), betont, dass der Zeitpunkt der Stromerzeugung und der Marktwert des erzeugten Stroms entscheidend für die Wirtschaftlichkeit sind. Diese Erkenntnis wird durch die Einbeziehung von realen Strommarktpreisen und standortspezifischen Wetterdaten in die Simulationen gestärkt.
Ein weiterer Aspekt, den das Forschungsteam untersucht, sind verschiedene Batteriespeicherkonzepte, die sowohl grüne als auch graue Speicher umfassen. Die Ergebnisse zeigen signifikante Unterschiede zwischen den getesteten Systemen. So erzielte das vertikal nachgeführte System zwar den höchsten spezifischen Energieertrag, aber das vertikale Ost-West-System erwies sich als wirtschaftlich am vorteilhaftesten. Dies liegt unter anderem daran, dass es nicht nur zur Mittagszeit, sondern auch in den Morgen- und Nachmittagsstunden Strom produziert, Zeiten, die am Markt potenziell höhere Preise erzielen können.
Diese Erkenntnisse sind für die Planung zukünftiger Agri-PV-Anlagen von großer Bedeutung. Stark hebt hervor, dass es wichtig ist, nicht nur die Gesamtmenge an erzeugtem Strom zu betrachten, sondern auch die Zeiträume, in denen dieser Strom produziert wird, und wie sich das auf die wirtschaftliche Rentabilität auswirkt.
Das Projekt hat einen klaren Praxisbezug, da die Simulationen als Grundlage für die Planung einer neuen Agri-PV-Anlage mit einer Leistung von 1 Megawatt-Peak (MWp) dienen. Diese Einheit bezeichnet die maximale elektrische Leistung einer Photovoltaikanlage unter standardisierten Testbedingungen. Projektpartner in diesem Vorhaben ist die WiesenSonne Agri PV GmbH, die ebenfalls in Konradsreuth ansässig ist. Das ausgewählte vertikale System ermöglicht es, die Fläche weiterhin landwirtschaftlich zu nutzen, insbesondere für die Weidehaltung, ohne dass bewegliche Teile in unmittelbarem Weidebereich platziert sind, was die Bewirtschaftung erleichtert.
Um die unterschiedlichen Anlagenkonzepte unter identischen Standortbedingungen zu vergleichen, entwickelten die Wissenschaftler eine eigene Simulationsmethodik. Diese Methodik fokussiert nicht nur technische Kennzahlen, sondern analysiert auch, wie unterschiedliche Stromerzeugungsprofile den wirtschaftlichen Erfolg der jeweiligen Anlage beeinflussen.
Ein zentrales Ergebnis des Projekts, das auch für ähnliche zukünftige Vorhaben von Bedeutung ist, ist die Erkenntnis, dass es kein allgemein „bestes“ System gibt, das allein auf Grundlage des Energieertrags bestimmt werden kann. Vielmehr müssen verschiedene Faktoren wie Wetterbedingungen, Flächennutzung, technische Merkmale, Strommarktpreise und mögliche Speicherkonzepte in einer umfassenden Analyse berücksichtigt werden. Die Geschäftsführer von WiesenSonne Agri PV GmbH, Alfred Caspar und Sebastian Unglaub, betonen, dass eine standortspezifische Simulation eine wertvolle Unterstützung für technische und wirtschaftliche Entscheidungen bei der Planung zukünftiger Anlagen bieten kann.
