Agri-PV: Stahl-Unterbau für mehr grüne Energie

Photovoltaikanlagen produzieren ohne den klimaschädlichen Ausstoß von CO₂e kostengünstigen Strom und spielen bei der Produktion nachhaltiger Energie eine Schlüsselrolle. Zur Erreichung nationaler Klima- und Energieziele sieht das Erneuerbaren-Ausbau-Gesetz (EAG) bis zum Ende dieser Dekade einen massiven Ausbau der Photovoltaik um 11 Terawattstunden (TWh) vor. Allerdings ist das Solarpotenzial auf Gebäuden einer Studie von Österreichs Energiewirtschaft zufolge dafür bei weitem nicht ausreichend.

Der Großteil der Photovoltaik-Kapazitäten müsste daher auf Freiflächen errichtet werden. Mit Agri-Photovoltaik (Agri-PV) gibt es dafür bereits heute eine effiziente und voll einsatzbereite Lösung. Im folgenden Beitrag wollen wir uns deshalb ein wenig genauer mit dieser spannenden Technologie der Energiegewinnung beschäftigen und auch die dafür notwendige Unterkonstruktion unter die Lupe nehmen.

Agri-PV: Mehr Effizienz pro Quadratmeter

Agri-PV bezeichnet ein Konzept, bei dem Flächen sowohl für die landwirtschaftliche Produktion als auch zur Stromerzeugung mittels Photovoltaik genutzt werden. Diese Doppelnutzung bringt mehr Effizienz auf den Quadratmeter, indem Stromgewinnung und Nahrungsmittelanbau auf praktische Weise miteinander verbunden sind. Möglich wird dies durch die spezielle Positionierung der Photovoltaik-Module in einigen Metern Höhe.

Zu beachten gilt jedoch, dass Agri-PV auf dieselbe Fläche gerechnet einen geringeren Energie-Output liefert als herkömmliche Photovoltaik-Anlagen. Eine seriöse Berechnung des Return on Investment (ROI) sollte daher immer auch die Erträge aus der landwirtschaftlichen Produktion berücksichtigen, also Photovoltaik und Photosynthese gleichermaßen mit einbeziehen.

Praktischer Zusatznutzen

Neben ihrer Hauptaufgabe als Stromlieferant überzeugen die Module aufgrund ihrer Bauweise auch als Wetterschutz. Sie schirmen Pflanzen vor Hagel ab, liefern kühlenden Schatten und machen Standorte insgesamt widerstandsfähiger. Ein weiterer Vorteil: Die durch die Konstruktion verminderte Sonneneinstrahlung reduziert den Wasserverbrauch der Ackerfläche und schützt so den Boden vor Austrocknung.

Technologie mit Zukunft

Die wegweisende Entwicklung der Agri-PV ist heute praktisch in allen Ländern zu finden und hat in den letzten Jahren eine sehenswerte Wachstumsdynamik entwickelt. Von knapp 5 Megawatt Peak (MWp) im Jahr 2012 sind die Erträge auf mindestens 14 Gigawatt Peak (GWp) im Jahr 2021 angewachsen. Zur Einordnung: Ein typisches Kernkraftwerk produziert in der Regel 1 GW Strom für 3 Millionen Haushalte. Ein Ersatz traditioneller Energielieferanten liegt also durchaus im Rahmen des Machbaren, wird aber nur bei einem weitgehend flächendeckenden Einsatz entsprechender Technologien gelingen.

Key Facts Agri-PV

Für Gestresste: Die wichtigsten Vorteile und Herausforderungen der Energiegewinnung mit Agri-PV auf einen Blick.

Potenziale von Agri-PV

• riesiges Flächenpotenzial
• günstiger als kleine PV-Dachanlagen
• Zusatznutzen für die Landwirtschaft u. a. durch Schutz vor Hagel-, Frost- und Dürreschäden
• kurze Bauphase: Agri-PV Anlagen sind schon nach wenigen Tagen errichtet und einsatzfertig

Herausforderungen von Agri-PV

• zuverlässige Prognosen landwirtschaftlicher Erträge
• Optimierung des Anlagendesigns hinsichtlich der landwirtschaftlichen Bewirtschaftung
• Sicherung der landwirtschaftlichen Hauptnutzung für Agri-PV mit Tierhaltung
• bürokratische Hürden: Behördliche Genehmigungsphase dauert aktuell 2 bis 3 Jahre (Raumordnung, Flächenwidmung etc.)

Die richtige Unterkonstruktion: Ein Blick unter die Haube

Agri-PV Anlagen erlauben gleichzeitig die Erzeugung von Strom und die Bewirtschaftung landwirtschaftlicher Flächen. Dementsprechend braucht es für die Solarzellen einen Unterbau, der optimal an die jeweiligen Gegebenheiten angepasst ist. Ziel ist eine korrekte Bodennutzung sowie ein möglichst geringer CO₂e-Fußabdruck der Anlage. Für die Konzeption der passenden Unterkonstruktion gilt es folglich eine Reihe wichtiger Fragen zu berücksichtigen:

• Welchen Witterungsverhältnissen ist die Unterkonstruktion im jeweiligen Einsatzgebiet ausgesetzt?
• Dienen die PV-Module lediglich der Stromerzeugung oder erfüllen sie weitere Funktionen (z.B. Schutz der Anbaufläche vor Hagel, Durchlass von mehr Sonnenlicht)?
• Wie reagiert eine bestimmte Frucht- oder Pflanzenart auf die Konstruktion und Beschattung?
• Erfüllt ein senkrecht stehendes, statisches System alle Anforderungen, oder ist ein Nachführsystem notwendig, das flexibel nach dem Stand der Sonne ausgerichtet werden kann?
• Welches Material gewährleistet die Statik- und Standsicherheit der Anlage?
• Erlaubt das Fundament später einen rückstandslosen Abbau der Anlage und damit die Schonung wertvoller Ackerböden?
• Mit welchen landwirtschaftlichen Geräten soll bewirtschaftet werden?
• Welche Fruchtfolgen sind damit möglich?

Das richtige Material: 7 gute Gründe für Rollprofile aus Stahl

Geht es um die Wahl des richtigen Materials für die Unterkonstruktion der Agri-PV Anlage, so haben Rollprofile aus Stahl gegenüber anderen Materialien eindeutig die Nase vorn und das aus 7 guten Gründen:

1. Langlebigkeit:
   Stahl steht für Beständigkeit bei jedem Wind und Wetter. Bauwerke aus Stahl zeichnen sich dadurch aus, dass sie über viele Jahre hinweg extremen Umweltbelastungen standhalten.
   
   
2. Stabilität:
   Aufgrund der erforderlichen Bauhöhe erfüllt Stahl die notwendigen statischen Voraussetzungen mit dem geringsten Materialeinsatz. Er ist fest genug, um beispielsweise hohe Schneelasten zu tragen und gleichzeitig dehnbar genug, um unter dieser Last nicht zu brechen.
   
   
3. Klimaschonend:
   Die Erzeugung von Aluminium verursacht eine viel höhere CO₂e-Emission als jene von Stahl. Gerade für den Bau einer Anlage, die zur Reduktion des CO₂e-Ausstoßes beitragen soll, ist die bessere Ökobilanz daher ein wesentlicher Pluspunkt.
   
   
4. Materialschonend: 
   Die hohe Tragfähigkeit des Stahls erlaubt einen möglichst schlanken Unterbau und angesichts der Weitläufigkeit von Agri-PV Anlagen einen verhältnismäßig geringen Materialeinsatz.
   
   
5. Kosteneffizient und skalierbar: 
   Sind die für die Produktion eines Rollprofils erforderlichen Walzen und Werkzeuge erst einmal konzipiert und gefertigt, kann der Produktionsvorgang beliebig oft wiederholt werden. Ein höherer Bedarf wird damit kostengünstig abgedeckt und Produktionskapazitäten werden damit flexibel erweitert.
   
   
6. Individuelle Fertigung:
   Beim Rollprofilieren kommen gleich mehrere Prozessschritte gleichzeitig zur Anwendung. Ein dünnes Blechband wird dabei von Anfang an so geformt, dass es zu den individuellen Anforderungen passt. Das erleichtert auch die Herstellung der vielfältigen Unterbau-Varianten von Agri-PV Anlagen.
   
   
7. Schonung von Ressourcen:
   Aufgrund des besonderen Fertigungsverfahrens spart die Herstellung von Rollprofilen auch Rohstoffabfälle ein. Dieser Effekt lässt sich durch eine exakte und nachhaltige Planung im Vorfeld noch verstärken.

Der richtige Partner: Mit Welser Profile zum grünen Stahl für Photovoltaik

Als lokaler Spezialist für maßgeschneiderte Rollprofile ist Welser Profile genau der richtige Partner für die Konzeption und Fertigung einer passenden Unterkonstruktion für Agri-PV Anlagen. Unsere Kundenbetreuer und Techniker begleiten Projektpartner dabei mit ihrem umfassenden Know-how zum Rollformen und helfen beim Ausarbeiten einer - im wahrsten Sinne des Wortes - tragfähigen Lösung. Mit unseren Fertigungskapazitäten liefern wir in einer Produktionszeit von nur drei bis vier Tagen den Unterbau für ein langlebiges Photovoltaikfeld im Ausmaß von 5 ha oder 4 MW.

Darüber hinaus bringen wir unsere Expertise als Industrieunternehmen gerne auch in die Genehmigungsphase von PV-Projekten mit ein und leisten so einen zusätzlichen Beitrag zum Ausbau sauberer Energiequellen. Der Prototyp einer Agri-PV Anlage mit Welser Profile-Technologie kann übrigens im niederösterreichischen Pöchlarn besichtigt werden.

Ihre Projektvorteile mit Welser Profile

Die Fertigung einer Unterkonstruktion nach Maß für Agri-PV Anlagen erfolgt selbstverständlich nach jenen Qualitätsprinzipien, mit denen wir neue Kunden und langjährige Projektpartner jedes Mal von neuem für eine Zusammenarbeit mit Welser Profile begeistern.

Wir arbeiten effizient:
Auftraggeber erhalten sämtliche Herstell- und Finalisierungsverfahren aus einer Hand und bei einem Produktionsvolumen von über 200.000 Laufmetern das branchenweit beste Preis-Leistungs-Verhältnis.

Wir denken mit:
Wir arbeiten nicht einfach nur einen Auftrag ab, sondern machen ein Produkt rollform-fähig und optimieren es durch Hinzufügen neuer Funktionen. So tragen wir aktiv zur Weiterentwicklung eines Profils bei sowie zum Entstehen völlig neuer Erzeugnisse.

Wir unterstützen aktiv:
Unsere Vertriebstechniker arbeiten mit Kunden direkt vor Ort an der gemeinsamen Entwicklung von Konzepten und Lösungen.

Fazit: Es braucht mehr Engagement für grüne Energie

Mit Agri-PV Anlagen verfügen wir schon heute über eine effektive und einsatzfertige Technologie zur Produktion von grüner Energie in großen Mengen. Und das, ohne die dafür erforderliche Fläche anderen Nutzungsmöglichkeiten zu entziehen. Geeignete Freiflächen könnten in nur wenigen Tagen und Wochen mit Agri-PV Anlagen ausgestattet werden, allerdings lassen die entsprechenden Genehmigungen oft mehrere Jahre auf sich warten. Umso mehr ist es daher im Sinne einer nachhaltigen Energiewende wichtig, hartnäckig zu bleiben und sich für eine Beschleunigung der Prozesse einzusetzen.