Das Fraunhofer Institut für Solar Energiesysteme (ISE) hat die ersten Agrophotovoltaikanlage in Lateinamerika errichtet. Bei der Agrophotovoltaik geht es darum, Landwirtschaft und Solarstromproduktion miteinander zu vereinen. Dazu haben die Freiburger Forscher zusammen mit Projektpartnern ein Photovoltaiksystem entwickelt, das hoch aufgeständert die landwirtschaftliche Nutzung der Fläche unter des Solarmodulen ermöglicht. Denn die bifacialen Paneele sind in einer Höhe von fünf Metern installiert, so dass bequem Traktoren und anderes landwirtschaftliches Gerät darunter hindurch passen. Auch die Pfosten des Montagesystems sind in jeweils 19 Metern Abstand zueinander montiert, so dass die Fahrzeuge genügend Bewegungsfreiheit haben.
Versorgung von Haushalten und Farmen
Drei solcher Systeme mit jeweils 13 Kilowatt Leistung wurden jetzt in Chile errichtet. In El Monte, einem kleinen Ort südwestlich der Hauptstadt Santiago, liefert die Anlage Strom für die Reinigung, Verpackung und Kühlung der Produkte – vor allem Brokkoli und Blumenkohl, die in dem landwirtschaftlichen Betrieb angebaut werden. Die zweite Anlage steht in Curacavi auf dem Boden eines Familienbetriebs, der unter den Modulen Kräuter anpflanzt. Die dritte Anlage steht in Lampa. In der abgelegenen Region nordwestlich von Santiago de Chile mit einem schwächlichen Stromnetz sichert die Solaranlage die Stromversorgung für sieben Familien und einem Inkubator zum Ausbrüten von Hühnereiern ab.
Verdunstung verringern
Die Solaranlagen sorgen aber nicht nur für zuverlässige und bezahlbare Stromlieferung, sondern vor allem für den Schutz der Pflanzen gegen die sengende Sonne Chiles. Ein dritter Vorteil ist der geringere Wasserverbrauch zur Bewässerung, wenn der Boden durch die Solarmodule teilweise verschattet wird. Welchen Einfluss die Solaranlagen tatsächlich auf den Wasserverbrauch haben, untersuchen die Wissenschaftler des Fraunhofer Centers for Systems Biotechnology (CSB) in Chile. Dazu wurden die Anlagen mit Sensoren ausgestattet, die meteorologische Daten wie Sonneneinstrahlung und Luftfeuchte, aber auch die Bodenfeuchte und die Bodentemperatur erfassen. Aus diesen Daten wollen die Wissenschaftler unter anderem die Bewässerungszyklen optimieren. Schließlich ist Wasser in Chile ein knappes Gut. Dazu werden die drei Anlagen weitere drei Jahre lang im Feldbetrieb überwacht. In Abstimmung mit den Landwirten untersuchen die Wissenschaftler die Auswirkung der Verschattung auf verschiedene Kulturpflanzen, vor allem auf solche, die normalerweise in dem trockenen und heißen Klima Chiles mit seiner starken Sonneneinstrahlung nicht wachsen.
Einwohner werden unabhängig vom Diesel
Die Forscher des Fraunhofer Center for Solar Energy Technologies (CSET) untersuchen zudem in enger Abstimmung mit dem Fraunhofer ISE die energiewirtschaftlichen und technischen Aspekte wie die Anpassung und Optimierung der Technik auf länderspezifische klimatische und wirtschaftliche Rahmenbedingungen. So kann der produzierte Solarstrom nicht nur für die Versorgung von Haushalten oder landwirtschaftlichen Betrieben, sondern auch für den Betrieb von Wasserpumpen oder Wasserentsalzungsanlagen genutzt werden. Damit werden die Regionen, in denen dies derzeit vor allem mit Dieselgeneratoren gemacht wird, unabhängiger von den Lieferungen des Brennstoffes.
Die Entwickler des Fraunhofer ISE sehen für die Agrophotovoltaik in Chile ein riesiges Potenzial, vor allem in den trockenen Regionen im Norden und im Zentrum des Landes. Dort leben große Teile der Bevölkerung von der Landwirtschaft und sind von Trockenheit, Wüstenbildung und Wassermangel infolge des Klimawandels besonders stark betroffen. (Sven Ullrich)
