Die Landwirtschaft ist eine der wichtigsten Grundlagen der Gesellschaft. Aber gerade jetzt stehen landwirtschaftliche Betriebe an vorderster Front gegen die Klimakrise. Einige der größten Bedrohungen für den Agrarsektor sind derzeit Dürren und sich ändernde Temperaturen, die direkt mit dem Klimawandel zusammenhängen.

Um es am Leben zu erhalten, muss der Agrarsektor herausfinden, wie er mit den Problemen umgehen kann, die wir bereits durch den Klimawandel erleben, wie Dürren und wechselnde Temperaturen.

Darüber hinaus muss der Agrarsektor auch herausfinden, wie er seinen Beitrag zum Klimawandel stoppen kann, damit er hoffentlich verhindern kann, dass sich die Auswirkungen verschlimmern. Die Landwirtschaft ist extrem energieintensiv und hat zu etwa einem Drittel der Treibhausgasemissionen beigetragen und ist für 85 % des weltweiten Wasserverbrauchs verantwortlich.

Agrivoltaik könnte die Lösung bieten, nach der landwirtschaftliche Unternehmen suchen. Durch den Anschluss von Solarmodulen an Ackerland können Landwirte Geld sparen, die Produktivität steigern und von sauberer, erneuerbarer Energie profitieren. In diesem Artikel schauen wir uns genauer an, was Agrivoltaik ist, wie sie funktioniert und warum es wichtig ist, dass wir diese dynamische Lösung ernst nehmen.

Was ist Agrivoltaik?

Agrivoltaik, auch bekannt als Solarenergie, nutzt dasselbe Land für Landwirtschaft und Solarenergie.

Ein typisches Agrivoltaik-Solarsystem besteht aus auf dem Boden montierten Solarmodulen mit Feldfrüchten, die unter oder zwischen den Reihen von Solarmodulen gepflanzt werden. Die Paneele können auf Stützen installiert werden, die hoch genug sind, um den Durchgang von landwirtschaftlichen Maschinen darunter zu ermöglichen.

Am Anfang mag es nicht logisch erscheinen, Feldfrüchte unter Sonnenkollektoren anzubauen. Schließlich brauchen Pflanzen kein Licht, um zu überleben?

Für die Photosynthese benötigen Pflanzen natürliches Sonnenlicht. Aber viele Pflanzen brauchen nicht so viel Sonne, wie Sie denken. Tatsächlich kann zu viel Sonne eine schlechte Sache sein. Agrivoltaik-Systeme können so ausgelegt werden, dass die optimale Lichtmenge die Pflanzen erreicht, damit sie wachsen können, ohne dass zu viel Licht durchdringt und die Pflanzen stresst.

Warum sollten sich Landwirte für Agrivoltaik entscheiden?

Agrivoltaik bietet Landwirten sowohl kurz- als auch langfristig viele Vorteile. Sehen wir uns einige der Gründe an, warum sich ein Landwirt für die Installation von Sonnenkollektoren auf seinem Land entscheiden könnte.

Senkt die Stromkosten

Der Hauptvorteil von Solarmodulen, ob für Ihr Zuhause oder einen Bauernhof, ist eine niedrigere Stromrechnung. Sonnenkollektoren wandeln Sonnenlicht in Strom um, den die Farm für den Betrieb nutzen kann, anstatt Strom von ihrem Versorgungsunternehmen beziehen zu müssen. Wenn Sie weniger Strom vom Versorgungsunternehmen beziehen, können Sie die Stromrechnungen eines Bauernhofs senken oder ganz verschwinden!

Eine der einfachsten Möglichkeiten, die Betriebskosten zu senken, besteht darin, die Stromkosten zu senken. Bei einem durchschnittlichen landwirtschaftlichen Betrieb macht Strom zwischen 1 % und 6 % der gesamten Betriebskosten aus. Die Installation von Solarenergie ist eine Investition, die sofortige Einsparungen bringt.

Für Familienunternehmen sind direkte Einsparungen wichtiger denn je. Im Jahr 2019 verzeichneten die Vereinigten Staaten einen Anstieg der Insolvenzanträge von Familienunternehmen um 20 %. Durch die Investition in eine Agrivoltaik-Anlage können diese kleinen Betriebe also etwas mehr Spielraum in ihrem Geldbeutel haben.

Reduzieren Sie den Wasserverbrauch

Es ist klar, dass die Installation von Sonnenkollektoren Stromkosten sparen würde, aber ein Agrarvoltaiksystem kann auch den Wasserverbrauch reduzieren. Dies reduziert nicht nur die Gemeinkosten, sondern hilft den Betrieben auch, Wasser zu sparen, wenn die Ressource knapp wird.

Alle Pflanzen haben einen sogenannten 'Lichtsättigungspunkt'. Dies ist der Punkt, an dem Sonnenlicht auf eine Pflanze nicht mehr beim Wachstum hilft, sondern stattdessen ihren Stress und ihren Wasserbedarf erhöht. Durch die Gestaltung eines Agrivoltaiksystems können Sie verhindern, dass Pflanzen ihre Lichtsättigungsschwelle überschreiten und gestresst werden.

Das stressarme Milieu, das unter den Solarmodulen geschaffen wird, reduziert den Bedarf der Pflanzen an mehr Wasser. Der Schatten der Photovoltaikmodule verhindert auch, dass Wasser von unten verdunstet. Dadurch benötigen die Pflanzen weniger Wasser und es bleibt mehr Wasser im Boden, sodass die Landwirte seltener bewässern müssen.

Erhöhte Pflanzenproduktion

Durch die Installation von Photovoltaikmodulen über Pflanzen wird Ackerland um 70 % produktiver. Mit der gleichen Menge an Sonnenlicht können Agrivoltaik-Farmen zwei Produkte produzieren: Pflanzen und StromDreistadt.

Einige Feldfrüchte gedeihen unter Sonnenkollektoren besser als in herkömmlichen Umgebungen. Pflanzen wie Salat, Mangold, Spinat, Paprika und Karotten sind alle Nahrungspflanzen, die vom Schatten profitieren.

In einer Studie, die von der University of Arizona in ihrem Forschungszentrum Biosphere 2 durchgeführt wurde, produzierten Tomatenpflanzen in Agrivoltaik-Systemen doppelt so viele Früchte wie eine Kontrollgruppe ohne Sonnenkollektoren. Andere Feldfrüchte wie Kopfsalat und Jalapenos lieferten die gleiche Menge an Früchten, verbrauchten aber deutlich weniger Wasser. Eine Studie in Japan ergab, dass Mais, der unter PV-Modulen gepflanzt wurde, traditionell angebauten Mais um mehr als 5 % übertraf.

Aufgrund der gesteigerten Pflanzenproduktion landet mehr Geld in den Taschen der Landwirte. Aber es bringt auch mehr Essen für alle auf den Tisch. Angesichts der sprunghaft ansteigenden Weltbevölkerung müssen wir die landwirtschaftliche Produktion steigern. Da nur begrenzt Ackerland zur Ausweitung der Landwirtschaft zur Verfügung steht, müssen wir über andere Möglichkeiten nachdenken, die Menge der von uns produzierten Lebensmittel zu erhöhen – und Agrovoltaik könnte eine Möglichkeit sein, dies zu tun.

Es ist wichtig zu beachten, dass nicht alle Pflanzen unter Sonnenkollektoren gedeihen. Weizen zum Beispiel wäre für eine Agrivoltaik-Anlage nicht geeignet, da er viel Sonnenlicht benötigt und unter Solarpanels nur schwer zu ernten ist.

Erhöhte Solarenergieerzeugung

Agrivoltaik führt nicht nur zu einer Steigerung der Pflanzenproduktion, sie erhöht auch die Produktion von Solarenergie. Eine von der University of Oregon durchgeführte Studie ergab, dass Solarmodule bis zu 10 % mehr Sonnenenergie produzieren, wenn Pflanzen darunter wachsen.

Die Pflanzen unter den Solarmodulen geben während eines als Verdunstung bekannten Prozesses Feuchtigkeit ab, wodurch die Temperatur der Luft um die Pflanzen herum sinkt. Sonnenkollektoren können bei kühleren Bedingungen mehr Strom erzeugen.

Auf diese Weise kann Agrivoltaik Ihre Pflanzenproduktion und Ihre Solarproduktion steigern!

Agrivoltaik kann auch Staaten helfen, ihre eigenen individuellen Klimaziele zu erreichen, insbesondere in kleineren Staaten wie Massachusetts, wo es wenig Land für Solaranlagen gibt. Die einfachste Lösung besteht darin, Ackerland als Nahrungsquelle und als Energiequelle zu verdoppeln.

Die Auswirkungen der Agrivoltaik gehen über das Portemonnaie der Landwirte hinaus

Agrivoltaik hat das Potenzial, zu stärkeren, saubereren und widerstandsfähigeren lokalen Gemeinschaften zu führen.

Eine Zunahme von Agrivoltaik-Installationen wird zur Schaffung von lokalen hochbezahlten Arbeitsplätzen führen, da mehr Entwickler und Installateure von Solarenergie benötigt werden, um die Projekte abzuschließen. Es wird auch der Solarindustrie Auftrieb geben, was letztendlich zu einem Rückgang der Solarenergiepreise führen könnte.

Agrivoltaische Systeme können auch zur Entwicklung und Einführung elektrischer landwirtschaftlicher Geräte führen. Heutzutage laufen die meisten Landmaschinen mit konventionellen Verbrennungsmotoren. Aber wenn landwirtschaftliche Betriebe den Überschuss an Solarenergie sehen, den sie produzieren, sehen sie möglicherweise die Vorteile des Umstiegs auf Elektrofahrzeuge.