In einem APV-Pilotprojekt in Kooperation mit Fraunhofer Chile, das im Frühjahr 2018 abgeschlossen wurde, wurden drei APV-Anlagen mit einer Leistung von je 13 Kilowatt in den Gemeinden El Monte, Curacaví und Lampa getestet. In dem Projekt wird untersucht, welche Kulturpflanzen von einer weniger starken Sonneneinstrahlung profitieren. Sensoren erfassen meteorologische Daten wie Sonneneinstrahlung und Luftfeuchte, aber auch Bodenfeuchte und –temperatur.
Diese Daten werden auch für die Optimierung der Bewässerungszyklen genutzt. Die landwirtschaftlichen Betriebe wiesen dabei sehr unterschiedliche Profile auf: Im ersten Fall kam die APV-Anlage in einem landwirtschaftlichen Betrieb zum Einsatz, der mit sehr professionellen Methoden Brokkoli und Blumenkohl anbaut. Der Solarstrom wird in den Veredelungsprozessen wie Reinigung, Verpackung und Kühlung verwendet. Die zweite Pilotanlage wurde in einem Familienbetrieb errichtet, der darunter Kräuter anpflanzt. Im dritten Fall, in einer abgelegenen Region mit schwach entwickelter Infrastruktur und unzuverlässiger Stromversorgung, stellt die APV-Anlage die Stromversorgung für sieben Familien sicher, u.a. auch für einen Inkubator zum Ausbrüten von Hühnereiern.
Sehr positive Ergebnisse
Die Ergebnisse der landwirtschaftlichen Produktion und der Solarstromerzeugung sind sehr positiv, sodass der APV-Forschungsschwerpunkt von Fraunhofer Chile mit Unterstützung der dortigen Regierung weiter ausgebaut werden soll. Die drei Pilotanlagen werden weitere drei Jahre lang im Feldbetrieb überwacht. Eine Langzeitplanung in Abstimmung mit den Farmern sieht den Test von verschiedenen Kulturpflanzen vor.
Großes Potenzial
Das Potenzial der Agrophotovoltaik für die ariden und semi-ariden Regionen von Nord- und Zentralchile wird als sehr groß eingeschätzt, da dort große Teile der Bevölkerung von der Landwirtschaft leben, die von Trockenheit, Wüstenbildung und Wassermangel infolge des Klimawandels besonders stark betroffen ist. Durch die partielle Verschattung von Ackerflächen senken APV-Anlagen nachweislich den Bedarf an der wertvollen Ressource Wasser und bieten Nutztieren Schatten. Auch Fruchtarten, die normalerweise aufgrund des trockenheißen Klimas und der starken Sonneneinstrahlung nicht wachsen würden, können in einem APV-System kultiviert werden. Gleichzeitig kann der produzierte Solarstrom für den Betrieb von Wasserpumpen oder –entsalzungsanlagen genutzt werden.
Neues APV-Anwendungsgebiet: Aquakulturen
Für das vietnamesische Mekong Delta, wo sich ein Landnutzungskonflikt zwischen Aquakulturen und erneuerbaren Energien abzeichnet, hat das Fraunhofer ISE in Kooperation mit der Deutschen Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit GIZ GmbH in Vietnam eine erste Vormachbarkeitsstudie zur Kombination von Shrimpsfarmen mit Photovoltaik erstellt. Das Projekt „Shrimps“ (Solar-Aquaculture Habitats as Resource-Efficient and Integrated Multilayer Production Systems) hat demnach das Potenzial, eine Reihe systemischer Probleme Vietnams zu lösen: Entwicklung von erneuerbaren Energien und Gegenmaßnahmen gegen den Klimawandel, Ausbau der Shrimps-Produktion bei gleichzeitigem Schutz der Wasserressourcen sowie Verringerung von Landnutzung und CO2-Emissionen.
PV für Shrimps
Den ersten Analysen zufolge kann die Pilotanlage in Bac Liêu etwa 15.000 Tonnen CO2-Emissionen einsparen und den Wasserverbrauch im Vergleich zu einer konventionellen Shrimp-Farm im Mekong-Delta um 75 Prozent senken. „Die Landnutzungsrate steigt bei der Kombination von Aquakultur und Photovoltaik um mindestens 65 Prozent im Vergleich zu einer Freiflächen-Photovoltaikanlage“, sagt Autor Max Trommsdorff vom Fraunhofer ISE. Damit könne die Aqua-Photovoltaik einen wichtigen Beitrag zur Reduzierung von Flächenkonflikten in dem dicht besiedelten Land schaffen und helfen, den jährlich um 10 Prozent steigenden Energiekonsum aus erneuerbaren Energien zu decken. Weitere Vorteile für die Betreiber der Aqua-Farm sind der Schutz gegen Raubtiere, verbesserte Arbeitsbedingungen durch die Verschattung und eine stabile und niedrigere Wassertemperatur, die das Shrimpswachstum begünstigt.
Angesichts der weltweit hohen Wachstumsraten von Aquakulturen und Photovoltaik habe das Konzept auch für eine ganze Reihe weiterer Entwicklungs- und Schwellenländer große Relevanz.
20.06.2018 | Quelle: Fraunhofer ISE | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH