Pflanzenauswahl und Reihenabstand für maximale Agri-PV Erträge

Die Wirtschaftlichkeit einer Agri-PV-Anlage hängt maßgeblich von zwei Faktoren ab: der Wahl der richtigen Pflanzen und dem optimalen Reihenabstand zwischen den Modulreihen. Aktuelle Forschungsergebnisse zeigen, dass verschiedene Kulturpflanzen unterschiedlich auf die Verschattung durch nachgeführte Tracker-Systeme reagieren.

Tracker-Systeme in der modernen Agri-PV

Bei der Planung von Agri-PV-Anlagen spielen nachgeführte Tracker-Systeme eine zunehmend wichtige Rolle. Diese Systeme ermöglichen es, die Solarmodule der Sonne nachzuführen und gleichzeitig die landwirtschaftliche Nutzung der Fläche aufrechtzuerhalten. Besonders auf größeren Flächen bieten Tracker entscheidende Vorteile:

Flexibilität bei der Bewirtschaftung: Die Modultische können so gedreht werden, dass landwirtschaftliche Maschinen ausreichend Platz haben
Höhere Solarerträge: Durch die Nachführung wird die Sonneneinstrahlung optimal genutzt
Anpassbare Verschattung: Die Lichtverhältnisse lassen sich je nach Bedarf der Pflanzen steuern

Für Landwirte, die eine Agri-PV-Anlage planen, ist das Verständnis dieser Zusammenhänge essenziell für eine erfolgreiche Zertifizierung nach DIN SPEC 91434.

Forschungsergebnisse zum Reihenabstand

Eine umfangreiche Untersuchung der Universität für Bodenkultur (BOKU) Wien an einer 3-MW-Anlage in Niederösterreich liefert wichtige Erkenntnisse für die Praxis. Die Forscher Maria König und Hubertus Wiberg untersuchten Tracker-Systeme mit unterschiedlichen Reihenabständen:

Untersuchte Reihenabstände:

6 Meter: Engste Konfiguration, höchste Verschattung
9 Meter: Mittlere Konfiguration
12 Meter: Weiteste Konfiguration, geringste Verschattung
Kontrollfläche: Ohne Solaranlage als Referenz

Alle Tracker-Reihen wurden in Nord-Süd-Ausrichtung gebaut, sodass sich die Module über den Tag von Osten nach Westen drehen und den größtmöglichen Solarertrag erzielen.

Pflanzenspezifische Reaktionen auf Verschattung

Hirse: Sensibel bei Verschattung

Die morphologische Entwicklung der Hirse verlief auf der Kontrollfläche ohne Solaranlage am schnellsten. Mit zunehmendem Abstand der Modulreihen zeigte sich ein klares Muster:

Je enger die Modulreihen zueinander stehen, desto langsamer entwickelten sich die Hirsepflanzen
Die Wuchshöhe war auf der Kontrollfläche am höchsten
Zum Erntezeitpunkt glichen sich die Unterschiede jedoch aus

Reife Hirsepflanzen unter einer Agri-PV-Anlage mit Tracker-System – die goldenen Ähren zeigen eine erfolgreiche Ernte trotz Verschattung

Hirse unter einer Agri-PV-Anlage: Trotz anfänglich langsamerer Entwicklung gleichen sich die Erträge zum Erntezeitpunkt aus.

Praxis-Tipp: Trotz anfänglich langsamerer Entwicklung erreichte die Hirse unter Agri-PV eine höhere Wachstumseffizienz – der Biomassezuwachs pro bereits vorhandener Biomasse war bei engeren Trackerabständen am höchsten.

Winterweizen: Der Verschattungs-Champion

Beim Winterweizen zeigten sich überraschende Ergebnisse – die Pflanzen profitierten von der Agri-PV-Umgebung:

Höherer Wuchs unter den Modulen im Vergleich zur Kontrollfläche
Gleichmäßigere Entwicklung unabhängig vom Reihenabstand
Bessere Biomasseproduktion als auf der sonnenexponierten Kontrollfläche

"Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Winterweizen auf der Kontrollfläche nicht sein volles Potenzial ausschöpfen konnte", erklärt Hubertus Wiberg. Dies könnte auf Trockenstress oder übermäßige Sonneneinstrahlung zurückzuführen sein. Solche Erkenntnisse fließen auch in erfolgreiche Referenzprojekte ein.

Verschattungseffekte innerhalb der Reihen

Ein weiterer wichtiger Befund betrifft die Positionseffekte innerhalb der Anbaufläche:

Beobachtete Muster:

Je näher die Pflanzen an den Trackern stehen, desto langsamer entwickeln sie sich
Dieser Effekt verstärkt sich bei engeren Modulreihenabständen
Die Verschattung hat größeren Einfluss als die Wasserverteilung

Diese Erkenntnisse sind besonders relevant für Projektentwickler, die eine optimale Anlagenplanung anstreben.

Empfehlungen für die Praxis

Pflanzenauswahl nach Verschattungstoleranz

Gut geeignet: Winterweizen, schattentolerante Kulturen, Grünlandnutzung
Bedingt geeignet: Hirse, Mais (bei größeren Reihenabständen)
Weniger geeignet: Stark lichtbedürftige Kulturen ohne Anpassungsfähigkeit

Optimaler Reihenabstand

Die Wahl des Reihenabstands sollte sich nach folgenden Faktoren richten:

Kulturart: Schattenempfindliche Pflanzen benötigen größere Abstände (9-12m)
Maschinenbreite: Berücksichtigung der landwirtschaftlichen Geräte
Standortbedingungen: Regionale Klimafaktoren und Bodenverhältnisse
Wirtschaftlichkeit: Balance zwischen Solarertrag und Pflanzenbau

Wichtig für die Zertifizierung: Die DIN SPEC 91434 definiert Mindestabstände und Anforderungen an die landwirtschaftliche Hauptnutzung. Eine professionelle Konformitätsprüfung stellt sicher, dass Ihre Anlage die Voraussetzungen für den EEG-Technologiebonus erfüllt.

Häufig gestellte Fragen

Welcher Reihenabstand ist optimal für Agri-PV?

Der optimale Reihenabstand hängt von der Kulturart ab. Für Winterweizen eignen sich Abstände von 6-9 Metern gut, während lichtbedürftigere Kulturen wie Hirse Abstände von 9-12 Metern bevorzugen.

Beeinträchtigt Agri-PV die Ernteerträge?

Nicht zwangsläufig. Bei geeigneter Pflanzenauswahl und optimalem Reihenabstand können die Erträge vergleichbar oder sogar besser sein als auf konventionellen Flächen – insbesondere bei Extremwetterereignissen.

Welche Pflanzen eignen sich am besten für Agri-PV?

Winterweizen zeigt besonders gute Ergebnisse unter Agri-PV-Anlagen. Generell sind schattentolerante Kulturen, Grünland und bestimmte Gemüsearten gut geeignet.

Weiterführende Ressourcen

Fazit: Pflanzenauswahl und Reihenabstand als Erfolgsfaktoren

Die Forschungsergebnisse zeigen deutlich: Die richtige Kombination aus Pflanzenauswahl und Reihenabstand ist entscheidend für den Erfolg einer Agri-PV-Anlage. Während Winterweizen von der Verschattung profitiert, benötigen lichtbedürftigere Kulturen größere Abstände zwischen den Modulreihen.

Für eine optimale Planung Ihrer Agri-PV-Anlage empfehlen wir eine professionelle Beratung, die sowohl die agronomischen als auch die technischen Aspekte berücksichtigt. So stellen Sie sicher, dass Ihre Anlage die Anforderungen der DIN SPEC 91434 erfüllt und wirtschaftlich erfolgreich betrieben werden kann.

Quellen

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Weselek, A., Ehmann, A., Zikeli, S., Högy, P., Dolls, A., & Pyck, P. (2019). Agrophotovoltaic systems: Applications, challenges, and opportunities. A review. Agronomy for Sustainable Development, 39(4), 35.

Trommsdorff, M., Kang, J., Reise, C., Schindele, S., Bopp, G., Ehmann, A., & Obergfell, T. (2021). Combining food and energy production: Design of an agrivoltaic system applied in arable and vegetable farming in Germany. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 140, 110694.