Integration von Photovoltaik in den biologisch-dynamischen Betriebsorganismus

Photovoltaik und Landwirtschaft
Forschung zu Agrarphotovoltaik in Demeter-Betrieben

Der Ausbau erneuerbarer Energien ist ein zentraler Bestandteil der Energiewende. Dabei spielt die Photovoltaik (PV) eine Schlüsselrolle. Laut den Ausbauzielen der Bundesregierung wird in Deutschland ein Flächenbedarf von 170.000 bis 350.000 Hektar für Freiflächen-PV-Anlagen entstehen – ein großer Teil davon soll aus landwirtschaftlichen Nutzflächen hervorgehen (Zirkler 2023).

Potenziale und Herausforderungen für landwirtschaftliche Betriebe
Landwirtschaftliche Betriebe haben verschiedene Möglichkeiten, PV zu nutzen:

• Freiflächenanlagen
• Gebäudeintegrierte PV
• Agrarphotovoltaik (APV): Kombination von PV und landwirtschaftlicher Produktion auf derselben Fläche

Besonders die Umwandlung von Acker- oder Grünland in PV-Flächen wirft Fragen auf, z. B. hinsichtlich der Auswirkungen auf die Biodiversität. Die Forschung zu ökologischen und landwirtschaftlichen Effekten von PV steht noch am Anfang – insbesondere zur Produktqualität von Pflanzen unter PV-Bedingungen fehlen bisher belastbare Erkenntnisse (vgl. Weselek et al. 2019).

Ziel unseres Projekts
Demeter-Betriebe benötigen klare Orientierung im Umgang mit Photovoltaik. Unser Projekt verfolgt deshalb einen ganzheitlichen Forschungsansatz, bei dem auch die Lebensmittelqualität im Fokus steht.

In den Jahren 2024 und 2025 untersuchen wir die Wirkung von PV auf Salat und Rotklee. Dafür wurden speziell angepasste kleine APV-Anlagen installiert (siehe Fotos). Die eingesetzten PV-Module sind zu 50 % lichtdurchlässig, wie es für APV-Anlagen typisch ist.

Unser Forschungsansatz
Der Schwerpunkt liegt auf der Photosyntheseleistung der Pflanzen. Dafür nutzen wir ein Chlorophyllfluorimeter (Pocket PEA von Hansatech) – ein bewährtes Messgerät in der Pflanzenforschung. Es liefert über 50 Messparameter zur Vitalität der Pflanzen und deren Reaktion auf Stressfaktoren.

Darüber hinaus untersuchen wir:

• Inhaltsstoffe der Pflanzen
• Erträge
• Kupferchloridkristallisationsbilder
• Bildekräfte (qualitative Beobachtungen der Pflanzenentwicklung)

Praxisnahe Forschung
Neben den Exaktversuchen an unserem Standort in Darmstadt führen wir Begleitbeobachtungen an bestehenden PV-Anlagen auf Demeter-Betrieben durch. Damit wollen wir realitätsnahe Erkenntnisse für die Praxis gewinnen.

Erste Ergebisse siehe Jahresbericht 2024