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Informationen über die Nutzung von Solarenergie in der Landwirtschaft

Informationen über die Nutzung von Solarenergie in der Landwirtschaft
Wie kann die Solarenergie in der Landwirtschaft genutzt werden und welche Chancen bietet Solarstrom für Landwirte?

Energieversorgung ist für uns heute so selbstverständlich wie die Versorgung mit Nahrungsmitteln. Die Lieferung von Strom und biologischen Treibstoffen gewinnt als weiteres Produkt der landwirtschaftlichen Betriebe immer mehr an Bedeutung – auch in ökonomischer Hinsicht. In südlicheren, heißen und trockenen Regionen der Welt ist die Solarenergie allerdings meist kein ergänzender Beitrag zur Wirtschaftlichkeit, sondern eine Voraussetzung dafür, brachliegende oder unrentable Ackerflächen zu bepflanzen. Solarzellen liefern hier die nötige Energie für die Bewässerungstechnik, die unverzichtbar ist, damit die Felder überhaupt nennenswerte Erträge bringen.

Wind, Sonne oder Biomasse ?

Der großflächige Anbau von Pflanzen für Biogas oder Biosprit ist allerdings in der Diskussion. Gerade in den gemäßigten nördlichen Breiten – vom Mittleren Westen in den USA über Mitteleuropa bis nach Russland – werden Anbauflächen für Nahrungsmittel dazu entfremdet. Diese nicht mehr produzierten Nahrungsmittel dienten zwar primär der Fleischproduktion, fehlen aber dennoch insgesamt in der Versorgung der Weltbevölkerung. Denn die fehlenden Futtermittel werden aus der Dritten Welt aufgekauft und importiert.

Der Anbau von Biomasse ist zudem vergleichsweise aufwendig wegen des hohen Maschineneinsatzes, der Düngung und Bewässerung.

Die Nutzung von Sonnen- oder Windenergie hat demgegenüber den Vorteil minimaler Arbeit nach der einmal erfolgten Installation. Dazu verbrauchen diese Formen der landwirtschaftlichen Stromgewinnung, bei entsprechendem Einsatz, keine natürlichen Ressourcen wie sauberes Wasser oder wertvolles Ackerland. Im Vergleich gegenüber den Windgeneratoren punkten die Solaranlagen vor allem durch ihre bessere Verfügbarkeit. In der zeitlichen Verteilung ist das Sonnenlicht konstanter als der Wind, und es ist unabhängig von Bergen oder Meer auf nahezu jedem Bauernhof nutzbar. Der Elektrosmog der großen Generatoren und die Rotoren der Windräder stellen zudem eine mögliche Beeinträchtigung für ihre direkte Umgebung dar.

Nutzung von Dachflächen

Fotovoltaikanlagen benötigen einiges an Fläche für die Solarzellen. Viele Supermärkte, Industriebetriebe oder auch öffentliche Gebäude nutzen bereits ihre Dachflächen zur Stromerzeugung. Bei landwirtschaftlichen Gebäuden bietet sich diese Lösung ebenfalls an. Denn sie birgt eigentlich nur Vorteile: Es wird keine Grünfläche oder gar Ackerland verbraucht, das Landschaftsbild wird nicht beeinträchtigt, und die Solarzellen bleiben frei von Verschattung durch Bäume oder Gebäude. Landwirtschaftliche Anlagen haben in der Regel großflächige Sattel- oder Pultdächer ohne nennenswerte Dachaufbauten. Diese bieten Platz für stärkere Anlagen als die Kleinanlagen auf Wohnhäusern, wodurch der Kostenaufwand pro installiertem Kilowatt deutlich geringer ausfällt. Die Scheunen und Ställe sind in der Regel statisch so ausgelegt, dass sie die zusätzliche Last der Fotovoltaikanlage problemlos tragen. Ideal sind natürlich Dachflächen, die nach Süden orientiert sind, aber auch Dachschrägen Richtung Osten oder Westen können durch Aufständerung der Paneele effektiv genutzt werden.

Beim Neubau von Betriebsgebäuden, wie etwa einem Unterstand für Landmaschinen und Traktoren, auf die alle Landwirte angewiesen sind, können die Dächer schon in der Planungsphase optimal ausgerichtet werden. Dabei entfallen auch Zusatzkosten für die zusätzliche Ständerkonstruktion, die die Paneele trägt. Vielfach kann sogar die harte Dachdeckung, wie Dachziegel oder Trapezblech, eingespart werden, da die Solarzellen deren Aufgabe mit übernehmen.

Solarenergie in der Landwirtschaft

Einmaliger Aufwand – langfristiger Gewinn

Die einmaligen Kosten der Installation sind nach wie vor sehr hoch, obwohl die Solarzellen in enormen Stückzahlen produziert werden und mit dem Preisdruck durch Konkurrenz, beispielsweise aus China. Der Bau einer größeren Fotovoltaikanlage stellt sicherlich eine gute Option als Kapitalanlage dar. Die meisten landwirtschaftlichen Betriebe dürften allerdings kaum in der Lage sein, so viele Rücklagen fest anzulegen. Bei der Finanzierung hilft es, die aktuell verfügbaren Förderprogramme zu prüfen, die von EU, Bund, Ländern und Gemeinden in verschiedenen Töpfen zur Verfügung gestellt werden. Neben Zuschüssen und zinsgünstigen langfristigen Krediten sind hier gerade auch Steuervergünstigungen und Abnahmegarantien interessant. Denn der produzierte Strom soll dann ja dauerhaft zu einem rentablen Preis verkauft werden. Hier lohnt es sich sicherlich auch, mit dem einen oder anderen Stromversorger Kontakt aufzunehmen.

All diese Fördermittel und Preisgarantien sollten auf die lange Laufzeit einer solchen Anlage gewährt werden, da die Gelder ansonsten immer der jeweiligen Finanzsituation und vor allem der derzeit bevorzugten politischen Meinung unterworfen sind.

So sind wegen der oben erwähnten Beeinträchtigung der Nahrungsmittelproduktion einige Programme, z. B. für Biomasse, gekürzt oder gestrichen worden.

Die Installation einer Fotovoltaikanlage kann bei der Berücksichtigung dieser Eckpunkte zur Grundlage eines soliden Zusatzeinkommens für den Hof werden.

Dickere Kartoffeln

Pilotprojekte suchen derzeit noch Alternativen zum Dach. Sie testen beispielsweise eine Symbiose von Landbau und Fotovoltaik auf landwirtschaftlichen Flächen. So erproben Forscher des Instituts für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse am Karlsruher Institut für Technik (KIT) zusammen mit dem Freiburger Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) auf einer Testanlage am Bodensee den Anbau von Kartoffeln und Salat unter der luftigen Verschattung durch Solarmodule. Dank dem Schutz vor der brennenden Mittagssonne gedeihen diese Kulturen besser, bringen mehr Ertrag und benötigen weniger Wasser.

Solartechnik ermöglicht Landwirtschaft – die Perspektive für die weniger industrialisierten Teile der Welt

Bereits im Süden Europas ist der Schatten der Solarmodule ein Segen für Tier und Pflanzen, um so mehr in den heißen und oft auch trockenen Regionen in Afrika, Mittel- und Südamerika, Australien oder Südost-Asien. Hier gelten ganz andere Bedingungen. Der Flächenverbrauch für die Anlage spielt hier zumeist keine Rolle, selbst wenn die beschattete Fläche nicht bepflanzt wird. Um das trockene Ackerland erfolgreich bewirtschaften zu können, ist eine regelmäßige Bewässerung oft unerlässlich. Die dafür benötigten Pumpen brauchen selbstverständlich Energie, und zwar meist mehrere Stunden am Tag. Eine öffentliche Stromversorgung ist vielfach nicht vorhanden, oder wenn, dann zu teuer und zu schwach. Die Versorgung mit Dieseltreibstoff ist ebenfalls teuer und in manchen Ländern auch nicht durchgehend garantiert. Es ist einfacher, den nötigen Treibstoff für die Landmaschinen vorzuhalten und zu beschaffen, als die Mengen an Diesel für die tägliche Bewässerung.

Bei einer Versorgungslücke würden die Pflanzen aber vertrocknen und die Ernte wäre verloren.

Wasser pumpen, wenn die Sonne brennt

Die dezentrale Energieproduktion durch Solartechnik ist hier die ideale Lösung, zumal genau dann der meiste Strom produziert wird, wenn es heiß wird und die Pflanzen das meiste Wasser brauchen. Gerade bei der Wasserversorgung von Weidetieren oder ausdauernden Baum- oder Strauchpflanzungen gewinnen die Bauern eine nahezu vollkommene Unabhängigkeit. Entsprechende Komplettsysteme aus Fotovoltaik, Steuerelektronik, Motor und Pumpe mit einigen PS Leistung sind vergleichsweise günstig auf dem Markt und können einen entscheidenden Beitrag zur Rentabilität des Anbaus und damit zur Selbstversorgung, zur Autarkie der entsprechenden Regionen und zur Ernährung der Weltbevölkerung liefern.