Synergien zwischen Landwirtschaft und erneuerbarer Energie

27. März 2024

MABEWO - Synergien in der Landwirtschaft

Agri-Racks – Controlled Open Field Farming: Innovationen für die Landwirtschaft setzen auf nachhaltige Doppelnutzung – Herausforderungen und Chancen für Europas grüne Zukunft.

Der Anbau von Pflanzen unter Solarmodulen, auch bekannt als Agri-Photovoltaik (Agri-Solar), könnte sich als eine vielversprechende Lösung für Europas Landwirte erweisen. Um die ehrgeizigen Klimaziele für die Jahre 2030 und 2050 zu erreichen, ist ein Wandel im Bereich erneuerbarer Energien von entscheidender Bedeutung. Doch wie lässt sich diese gewaltige energetische Herausforderung bewältigen? Eine innovative Lösung bahnt sich ihren Weg: Agri-Racks, das Zusammenspiel von landwirtschaftlicher Flächennutzung und Solaranlagen. Doch während die Vision vielversprechend ist, stellen sich zahlreiche praktische Fragen. Wie können Agri-Solar-Systeme optimiert werden, um eine maximale Ernte bei gleichzeitiger effizienter Lichtausbeute zu gewährleisten? 

Jörg Trübl, der CEO der schweizerischen MABEWO-Unternehmensgruppe, erkennt die zunehmende Relevanz, die der Klimawandel und die steigende Nachfrage nach erneuerbaren Energien für die moderne Landwirtschaft haben. Inmitten dieser Herausforderungen unterstreichen Studien nun die vielversprechenden Ergebnisse erster Ernten mit Agri-Photovoltaik (Agri-Solar)-Anlagen. Hier zeigt sich deutlich die strategische Bedeutung dieser innovativen Ansätze, insbesondere im Hinblick auf den Ressourcenschutz. Jörg Trübl und MABEWO setzen somit nicht nur auf nachhaltige Landwirtschaft, sondern auch auf eine fortschrittliche Energieerzeugung, die in einer Zeit des Klimawandels und einer verstärkten Forderung nach erneuerbaren Energien von entscheidender Bedeutung ist. Eine visionäre Perspektive, die die Zukunft der Agrarwirtschaft und des Umweltschutzes maßgeblich mitgestalten könnte.

Ertragsoptimierung unter den Solarmodulen

Die traditionelle Landwirtschaft sieht sich zunehmend mit den Auswirkungen von Hitzesommern und Dürren konfrontiert, die die Ernteerträge erheblich beeinträchtigen. Um diesen Herausforderungen entgegenzutreten, setzen Unternehmen wie die MABEWO auf die Entwicklung innovativer Lösungen wie Agri-Racks. Durch den Anbau von Pflanzen unter Solarmodulen können Landwirte nicht nur den Schatten nutzen, um die Erträge zu steigern, sondern auch die Wasserverdunstung erheblich reduzieren. „Die Verdunstung liegt im Vergleich zur Pflanze im Freiland bei ungefähr 15 Prozent“, erklärt Umweltingenieur Trübl.

Ein vielversprechender Ansatz wird in der Kombination von Agri-Solar mit weniger lichtbedürftigen Kulturen wie Obst und Kartoffeln untersucht. Durch die Durchführung von ersten Experimenten wurden Synergien entdeckt, die nicht nur die Erosion reduzieren, sondern auch vor Hagel und Hitze schützen können. 

Doppelte Nutzung für nachhaltige Energieproduktion

Agri-Solar geht jedoch über die Ertragssteigerung hinaus. Die installierten Moduldächer produzieren nicht nur Strom, sondern bieten auch die Möglichkeit zur doppelten Nutzung von landwirtschaftlichen Flächen als Energieproduzenten. Jörg Trübl meint, dass es sich um eine Win-win-Situation handelt. Wir können grünen Strom vor Ort erzeugen, dezentral, genau dort, wo er gebraucht wird. 

Die Herausforderung der Flächenkonkurrenz wird besonders deutlich, wenn man die aktuelle Flächennutzung in der deutschen Landwirtschaft betrachtet. Über 14 Prozent der landwirtschaftlichen Fläche werden bereits für den Anbau von Energiepflanzen genutzt, die nicht der Nahrungsmittelproduktion dienen. Mit dem wachsenden Anteil erneuerbarer Energien im deutschen Strommix steigt zwangsläufig auch der Bedarf an Flächen für deren Produktion. Bayern, das in den vergangenen Jahren beim Windenergieausbau zurückgeblieben ist, setzt verstärkt auf Photovoltaik (PV), insbesondere aufgrund der hohen Sonneneinstrahlung in Süddeutschland. Doch der Bau konventioneller PV-Freiflächenanlagen bedeutet eine Versiegelung von neuen Flächen, was im Widerspruch zur nationalen Nachhaltigkeitsstrategie steht.

Die Lösung liegt in alternativen Anwendungsgebieten für erneuerbare Energien, speziell der Photovoltaik. Agri-Solar, als vielversprechende Option, steht jedoch vor Herausforderungen. Die Flächenkonkurrenz ist nicht die einzige Hürde für die Landwirtschaft, die bereits heute mit den Auswirkungen des Klimawandels zu kämpfen hat. Die Landwirtschaft ist durch übermäßige Sonneneinstrahlung, Trockenperioden und extreme Witterungsbedingungen gefährdet. Agri-Photovoltaik stellt eine umweltverträgliche Alternative dar, um die Ressourceneffizienz der landwirtschaftlichen Betriebe zu verbessern und gleichzeitig die Widerstandsfähigkeit der Bauern zu verbessern. Dabei steht die landwirtschaftliche Nutzung im Vordergrund, und die Stromerzeugung beeinflusst sie nur minimal. Eine vielversprechende Perspektive für eine nachhaltige Zukunft der Landwirtschaft in Europa.

Pflanzenwahl und Forschungsbedarf

Ergebnisse von Studien werfen ein Schlaglicht auf die vielschichtigen Herausforderungen, die die Agrarlandschaft bei der Integration von Agri-Photovoltaik (Agri-Solar) bewältigen muss. Erkenntnisse zeigen, dass nicht alle Pflanzen gleich auf Beschattung reagieren – während Beeren, Obst und Fruchtgemüse regelrecht von leichtem Schatten profitieren, zeigen sich bei Futterpflanzen, Blattgemüse, Knollen- und Hackfrüchten sowie den meisten Getreidearten minimale Ertragseinbußen. Diese Forschungsergebnisse werfen wichtige Fragen auf: Welche Pflanzen vertragen Beschattung am besten, und wie können wir intelligente Agri-Photovoltaik-Systeme entwickeln, die diese Erkenntnisse in Echtzeit nutzen?

Die laufende Forschung fordert uns auf, weiterhin die optimalen Pflanzen für die Beschattung zu identifizieren und innovative Lösungen zu schaffen. Es geht darum, die Balance zwischen der effizienten Energieerzeugung durch Photovoltaik und der maximalen landwirtschaftlichen Produktivität zu finden. Vielversprechend ist der Ansatz, Agri-Photovoltaik-Systeme so zu gestalten, dass sie die Stresssignale der Pflanzen erkennen und darauf reagieren können, indem sie die Ausrichtung der Solarpaneele dynamisch steuern. Diese Forschungsrichtung verspricht nicht nur technologische Durchbrüche, sondern auch eine nachhaltige Symbiose zwischen erneuerbarer Energieerzeugung und landwirtschaftlicher Ertragssteigerung.

Europas Vorreiterrolle und globales Potenzial

Europa hat sich bereits als Vorreiter in der Entwicklung von Agri-Photovoltaik positioniert. Insbesondere in Frankreich, wo Weinbau eine wichtige Rolle spielt, werden Reben unter Moduldächern geschützt. Max Trommsdorff, Experte für Agri-Photovoltaik am Fraunhofer-Institut für solare Energiesysteme in Freiburg, weist in Veröffentlichungen auf die Bedeutung des gegenseitigen Verständnisses zwischen Photovoltaik und Landwirtschaft hin: „Die große Herausforderung ist das gegenseitige Verständnis. Was kann die Photovoltaik? Was benötigt die Landwirtschaft für eine gelungene Integration?“

Globale Perspektiven und Fortschritte

Die Anwendung von Agri-Photovoltaik reicht jedoch über europäische Grenzen hinaus. Weltweit sehen Experten ein enormes Potenzial in dieser Technologie. In Mali, Gambia und Chile sowie in Asien sind bereits zahlreiche Agri-PV-Anlagen in Betrieb. Die weltweit größte Anlage steht am Rande der Wüste Gobi in China und erstreckt sich über 20 Quadratkilometer mit einer Leistung von rund 1000 Megawatt. Der Anbau von Goji-Beeren unter den Modul-Dächern trägt dazu bei, trockene Erde fruchtbar zu machen.

Agri-Racks: Ein vielversprechender Schritt in die Zukunft

Agri-Solar birgt das Potenzial, Europas Landwirte nicht nur bei der Ernte zu unterstützen, sondern auch den Weg in eine nachhaltige Energiezukunft zu ebnen. Die Verbindung von landwirtschaftlicher Produktivität und erneuerbaren Energien könnte nicht nur Ernteerträge stabilisieren, sondern auch eine widerstandsfähigere Landwirtschaft schaffen. Während die Herausforderungen groß sind, zeigt die Forschung, dass die Zukunft der Agri-Solar vielversprechend ist – ein Weg, der die Landwirtschaft auf grüne Wege lenken könnte.

Trotz der bereits erzielten Erfolge gibt es noch Raum für Wachstum und Innovation. Allerdings stehen noch einige gesetzliche Hürden in Europa im Weg. Dennoch lautet der Rat von Experten und Vertretern der Agrar-, Solar- und Forschungsbereiche, sich bereits jetzt mit dem Thema Agri-Photovoltaik zu befassen, um für eine nachhaltige Zukunft gerüstet zu sein.

Nachhaltige Landwirtschaft trifft erneuerbare Energien

Durch die geschickte Kombination von Landwirtschaft und erneuerbaren Energien können wir nicht nur unsere Ernten sichern, sondern auch zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen und zur Schonung unserer Ressourcen beitragen. Die Zukunft des Landbaus ist grün – und sie blüht unter Solarmodulen.

Autor: Valentin Jahn

Valentin Jahn ist Diplom-Soziologe mit technikwissenschaftlicher Richtung im Verkehrswesen (Studium an der Technischen Universität Berlin). Seit mehr als 10 Jahren in der Projektleitung „Digitalisierung“ und seit über 15 Jahren als Berater mit Schwerpunkt Mobilität (DB Bahn, Cisco, UBER, Gründer und Unternehmer Mobility Data Lab GmbH) beheimatet. 

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Vertreten durch Herrn Jörg Trübl

MABEWO steht für Nachhaltigkeit. „Make a better world“ investiert in die Zukunft und entwickelt innovative Technologien, um die größten Herausforderungen unserer Zeit zu lösen: Klimaschutz, Energiewende, Ressourcenschonung und Lebensmittelversorgung. Herr Jörg Trübl ist ausgebildeter Umweltingenieur und verfügt über 20 Jahre praktische wirtschaftliche Erfahrung in der Unternehmensführung als Berater, Coach und CEO von KMUs in Europa. Weitere Informationen unter: https://www.mabewo.com/

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