Agri Photovoltaik

Photovoltaik im Weinberg

Neuanlage im Weinberg

Kann ein Schutz durch Solarmodule die Folgen des Klimawandels für den Weinbau abmildern und Weinbau sogar nachhaltiger machen? Mit dem „VitiVoltaic“ Projekt wollen wir dieser Frage nachgehen.

An der HGU entsteht ein bisher einzigartiges Forschungs-Reallabor, hier wird über einem Weinberg durch Photovoltaik Strom produziert und darunter reifen Trauben. Hieraus ergibt sich eine doppelte Flächennutzung, die auch als Agri-Photovoltaik (APV) oder eben im Weinbau als „VitiVoltaic“ (Vitis vinifera L.: die Weinrebe) bezeichnet wird.  Neben der Entzerrung von Flächenkonkurrenz und der Förderung der Erneuerbaren Energien könnte eine Agri-PV auch eine Anpassungsstrategie für Reben an den Klimawandel bieten. Bereits jetzt hat der Weinbau mit den Folgen des Klimawandels zu kämpfen. Die beschleunigte phänologische Entwicklung, Trockenstress, frühere Reife, reduzierte Säurewerte oder Sonnenbrand sind nur einige Beispiele der zunehmenden Risiken. Der Klimawandel wird spürbarer, und Spätfrostrisiken, Hitzewellen, Dürreperioden oder Starkniederschlagsereignisse treten häufiger auf. Die moderate Beschattung durch die Agri-PV könnte die Auswirkungen des Klimawandels abmildern, indem die Temperatur unter den Modulen gesenkt, der Wasserhaushalt der Reben verbessert, die Schäden durch Starkniederschläge reduziert werden oder der dezentral erzeugte Strom für die Spätfrostprävention oder sogar die Bewirtschaftung zur Verfügung steht. Auch ist es denkbar, dass der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln reduziert werden kann, wenn die Laubwände durch die Module darüber trockener bleiben. Wie sich die Agri-PV auf die Reben und das Mikroklima im Weinberg auswirkt, und damit auf die Erträge, die Qualität und die Ertragssicherheit, ob wir Pflanzenschutz reduzieren können und wie wir den Strom im Weinberg selbst zur Steigerung der Nachhaltigkeit im Weinbau nutzen können – all dies sind Fragen, die wir im „VitiVoltaic“-Reallabor erforschen wollen.

Die finanzielle Förderung erfolgt über EFRE (APV-Weinbau4Real), EFRE-REACT (apparative Ausstattung), sowie das Hessische Ministerium für Umwelt, Klimaschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (VitiVoltaic4Future).

 

 

 

Bilderreihe

Anlage im Entwurfstadium
Gaswechselmessungen im Bestand
Modul im Detail

Videoreihe

VitiVoltaic

Aktuelles

Positionspapier der AG Begleitforschung zum Ausbau von Agri-Photovoltaik veröffentlicht

Montage der PV-Module auf der Agri-PV Anlage im Dezember 2022. ©Dennis Jouaux, Hochschule Geisenheim

Erneuerbare Energien müssen zügig und deutlich schneller als bisher ausgebaut werden, damit Deutschland bis zum Jahr 2045 Treibhausgasneutralität erreichen kann. Agri-Photovoltaik (Agri-PV) ermöglicht die doppelte Nutzung landwirtschaftlicher Flächen, d. h. den Anbau von landwirtschaftlichen Kulturen unter Solarmodulen zur Stromerzeugung.

Im Obstanbau oder Weinbau können Agri-PV-Anlagen vorhandene Schutzvorrichtungen wie Hagelschutznetze ersetzen. Auch können sie voraussichtlich die Verdunstung von Bodenwasser reduzieren, die Schadwirkung von Spätfrösten verringern und Sonnenbrandschäden an Früchten verhindern. Wenn Laubwände unter den PV-Modulen trockener bleiben, könnte sich Schaderregerbefall und damit der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln reduzieren.

An der Hochschule Geisenheim wurde mit finanzieller Förderung aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung eine erste Agri-PV-Anlage als „VitiVoltaic“-Reallabor errichtet und die weinbauliche Forschung wird vom Umweltministerium des Landes Hessen finanziert.

Durch die Aufständerung auf einer Tragkonstruktion, die i.d.R. auch komplett wieder entfernt werden kann, ist Agri-PV bei gleicher Leistung teurer als eine Freiflächenanlage, behält dafür aber die landwirtschaftliche Nutzung bei - bzw. erfährt sogar eine Effizienzsteigerung durch die Doppelnutzung.

Die Arbeitsgruppe Begleitforschung Agri-Photovoltaik hat in einem Positionspapier auf der Basis der jüngsten Novelle des Erneuerbaren-Energien-Gesetzes (EEG 2023) die Weichenstellungen für einen Markthochlauf von Agri-PV unter die Lupe genommen und Schwachstellen identifiziert.

So hegt die AG Begleitforschung Zweifel, dass die Höhe der Technologieprämie von 1,2 Cent pro kWh auskömmlich für den Ausbau hoch aufgeständerter Anlagen ist und einen nennenswerten Ausbau ermöglichen wird. Dies gilt besonders vor dem Hintergrund stark gestiegener Stahlpreise.

Hinzu kommt, dass diese Prämie nur für ausschreibungspflichtige hoch aufgeständerte Agri-PV Anlagen gilt. Nichtausschreibungspflichtige Anlagen bis 1 MWp, bei Bürgerenergieanlagen bis 6 MW, gehen leer aus. Zum Vergleich: Die Geisenheimer Anlage überdeckt eine Grundfläche von ca. 1650 m² und hat eine Nennleistung von 96 KWp. Gerade im Weinbau stehen – teils historisch durch das Erbrecht bedingt – nur selten größere Flächen im Besitz eines Winzers bzw. Winzerin/Weinguts zur Verfügung. Daher benachteiligt dieser Förderansatz normale landwirtschaftliche Betriebe im Sonderkulturanbau, was die gesellschaftliche Akzeptanz vor Ort nicht befördert. Die AG Begleitforschung empfiehlt hier einen anderen Förderansatz.

Ein weiterer Hinderungsgrund für die Ausschöpfung des Erneuerbare-Energien-Potenzials durch Agri-PV ist die derzeitige Rechtslage mit langwierigen Genehmigungsverfahren. So ist zunächst ein vorhabenbezogener Bebauungsplan nötig, dem oft die Änderung des Flächennutzungsplans voraus gehen muss. Im Falle der Geisenheimer Anlage dauerte dieser (auch kostenintensive) Prozess fast 2,5 Jahre. Schon allein die Digitalisierung der Verwaltungsprozesse sollte eine Verbesserung schaffen. Die AG Begleitforschung empfiehlt zudem, Anlagen kleiner 1 MWp, die eine echte landwirtschaftlich-gartenbauliche Funktion neben der Stromproduktion erfüllen, nach §35 BauGB zu privilegieren - bei einer Ausgestaltung, die die Gemeinden weiterhin in die Planung einbezieht, um die Akzeptanz in der Bevölkerung zu stärken.

Sprechende der AG Begleitforschung Agri-PV: Max Trommsdorff, Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme ISE und Claudia Kammann, Hochschule Geisenheim

Wir bedanken uns für die Finanzierung des Baus der Infrastruktur der „VitiVoltaic“-Anlage und für die Finanzierung der weinbaulichen Forschung an der Hochschule Geisenheim durch den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung und das Hessische Umweltministerium.

Kategorien: FORSCHUNG, Projekte, Angewandte Ökologie, Allgemeiner und ökologischer Weinbau, Agri-Photovoltaik, Nachrichten

Bilderreihe

Blick vom Stand der Agri-PV Anlage „VitiVoltaic“ aus nach Südwesten auf das Hildegardis-Kloster ©Dennis Jouaux, Hochschule Geisenheim
Die PV-Module der „VitiVoltaic“ Anlage sind semi-transparent und bifazial, d.h. sie lassen einen Teil des Lichts durch und können beidseitig Strom erzeugen. Die Mo-dule können von Ost nach West gekippt werden (tracking), um die Rebzeilen besser zu schützen und die Stromausbeute zu maximieren. ©Dennis Jouaux, Hochschule Geisenheim

Wissen animiert: VitiVoltaic4Future

Hessen schafft Wissen. Wie die Anlage funktioniert, finden Sie hier  anschaulich animiert.

Neuigkeiten aus der AgriPV Anlage

Pünktlich zur Lese besuchte uns ein  Kamerateam der ARD. Finden Sie hier die Eindrücke und Neuigkeiten aus der Arbeit unter den semitransparenten Solarpaneln.

Wissenstransfer der HGU

Neue Einblicke in das Projekt gibt es hier. Die erste Saison unter den semitransparenten Solarpanel hat begonnen. Wir sind gespannt auf die ersten Ergebnisse.

The english version is available here.

HR Fernsehen besucht die Anlage

Die Agri-Photovoltaik wurde am 17.2.23 in der Hessenschau des HR Fernsehen vorgestellt. 

FAZ Artikel

Neues aus der Welt der Medien

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