Horizontale einachsige Nachführsysteme spielen eine wesentliche Rolle bei der Minderung von Ertragsverlusten in der Landwirtschaft im Kontext von Agri-PV-Anlagen.

Horizontale einachsige Nachführsysteme spielen eine wesentliche Rolle bei der Minderung von Ertragsverlusten in der Landwirtschaft im Kontext von Agri-PV-Anlagen.

Ein Forschungsteam des Fraunhofer ISE untersucht verschiedene Tracking-Strategien, die die Lichtverteilung zwischen Pflanzen und Solarmodulen in Agri-PV-Anlagen optimieren sollen. Für die Fallstudie wird die Simulationen anhand einer Agri-PV-Anlage in einer Apfelplantage in Nussbach im Südwesten Deutschlands durchgeführt.

Agri-PV-Systeme bieten innovative Lösungen für globale Herausforderungen wie Klimawandel, erneuerbare Energieproduktion und Ernährungssicherheit. Besonders horizontale einachsige Tracker-Agri-PV-Systeme können durch optimierte Nachführstrategien (Anti-Tracking), die das Lichtgleichgewicht zwischen Pflanzen und Solarmodulen ausgleichen, Ertragseinbußen in der Landwirtschaft reduzieren.

Die Arbeit eine neue Methode zur Optimierung der Positionierung von Solarmodulen vor.

Hierbei werden konventionelle Beschattungsstrategien, die auf agronomischen Erfahrungen und Hagelnetzen basieren, hinterfragt, und es werden spezifische Bestrahlungsstärken für regionale Apfelsorten untersucht. Die Analyse zur Lichtverfügbarkeit der Bäume wird mit dem speziell entwickelten Tool APyV durchgeführt.

Die Ergebnisse zeigen, dass 91 % der Zielbestrahlung für Äpfel im simulierten Jahr durch eine maßgeschneiderte PV-Steuerung erreicht werden, was zu einer moderaten Verringerung des elektrischen Ertrags um 20 % führt.

Zeiträume, in denen der Lichtbedarf der Äpfel nicht gedeckt wird, wurden ebenfalls identifiziert, was die Grenzen der kulturpflanzenbasierten Optimierung aufzeigt.

Diese Erkenntnisse bieten wertvolle Ansätze für zukünftige Optimierungen, die eine bessere Balance zwischen elektrischer Effizienz und Landwirtschaftlichen Ertrag schaffen.

Zudem soll die Steuerungsstrategie in der Saison 2024/2025 in Nussbach praxisnah getestet werden, die Hoffnung ist das dies zu einem tieferen Verständnis der Auswirkungen von Agri-PV-Anlagen auf Obst und Gemüsebau und die umliegende Umwelt beitragen wird.

(Quelle: Journal of Photonics for Energy vom 18.03.2025)