PlusIQ - Agrarphotovoltaik: Integration als Weg zum Plus-Energie-Quartier

Status

Laufend

Ausgangssituation/Motivation

Mit dem Erneuerbaren-Ausbau-Gesetz – EAG wurde ein Bundesgesetz über den Ausbau von Energie aus erneuerbaren Quellen erlassen. Dies sieht eine Steigerung der jährlichen Stromerzeugung aus erneuerbaren Quellen bis zum Jahr 2030 mengenwirksam um 27 TWh vor. 11 TWh sollen dabei aus Photovoltaik (PV)-Anlagen gewonnen werden.

Allein in Wien soll die Gesamtleistung von PV-Anlagen bis 2025 von derzeit 50 auf 250 MWp steigen. Die dazu benötigten PV-Flächen in der Größenordnung von 90 bis 100 Fußballfeldern pro Jahr können alleine durch gebäudegebundene PV-Anlagen nicht sinnvoll abgedeckt werden.

Damit wird ein Ausbau an Freiflächen-PV-Anlagen immer dringlicher. Der notwendige Einsatz von Freiflächen-PV-Anlagen, einhergehend mit der massiven Steigerung der PV-Leistung in den kommenden Jahren lässt signifikante Auswirkungen auf die landwirtschaftliche Produktion erwarten.

Die gemeinsame Nutzung von Flächen durch die Landwirtschaft und die Agrarphotovoltaik (AgrarPV) liegt als Antwort für die genannte Problemstellung nahe. AgrarPV erlaubt die Energiegewinnung durch die Montage von PV-Paneelen in einer Höhe, die darunterliegend eine landwirtschaftliche Produktion ermöglichen.

Das Konzept und die Untersuchungen zu dem Thema sind bereits seit den 1980er-Jahren zu verfolgen. Forschungstätigkeiten fokussierten bislang auf die technischen Rahmenbedingungen und die Auswirkungen auf das Produktionsverhalten der Pflanzen unter AgrarPV-Anlagen.

Die Fragestellung der langfristigen Nutzung von AgrarPV-Anlagen bedarf jedoch weiterer interdisziplinärer Untersuchungen, die eine möglichst holistische Herangehensweise implementieren.

Inhalte und Zielsetzungen

Mit dem Projekt PlusIQ-AgrarPV hat sich eine Gruppe von Wissenschafter:innen der TU Wien, des Austrian Institute of Technology (AIT) und der BOKU sowie der Landwirtschafkammer Österreich zum Ziel gesetzt, inter- und transdisziplinäre Methoden zur Klärung von offenen Fragestellungen in der Domäne AgrarPV zu erarbeiten.

Im Rahmen der gegenständlichen Sondierung werden anhand einer konkreten Case Study Strategien und Empfehlungen erarbeitet, welche für die Ausweisung von geeigneten Zonen für den Aufbau der Anlagen, technischer, rechtlicher, organisatorischer, sozioökonomischer sowie landwirtschaftlicher Aspekte von Relevanz sind.

Methodische Vorgehensweise

Der erste Teil des Projekts befasst sich mit der detaillierten Bestimmung der notwendigen Rahmenbedingungen für die Modellierung der geplanten Versuchsanlage an einem realen Standort. Anschließend wird an technischen, pflanzengesundheitlichen und sozioökonomischen Aspekten zur Modellierung, Umsetzung und Monitoring der Anlagen gearbeitet.

Unter technischen Aspekten werden dabei das Anlagendesign, Netzeinspeisungsthemen, die Steuerung, sowie die Möglichkeiten der Integration in die digitale Landwirtschaft thematisiert. Experten und Expertinnen aus dem Bereich Pflanzengesundheit und Meteorologie befassen sich mit den direkten Auswirkungen auf die Landwirtschaft durch Modellierungen verschiedener Wachstumsszenarien und Einflüsse auf das Mikroklima.

Unter sozioökonomischen Aspekten werden die rechtlichen Rahmenbedingungen für den Bau und den Betrieb von AgrarPV-Anlagen, sowie die Vermarktung der gewonnen Energie untersucht.

Weiters werden die verschiedenen - unter technischen und landwirtschaftlichen Aspekten entwickelten Szenarien - modelliert und zur Untersuchung der sozialen Akzeptanz, sowie der Verträglichkeit mit dem kulturellen Erbe in der Region herzangezogen.

Erwartete Ergebnisse

Die erarbeiteten Ergebnisse werden in Strategien und Empfehlungen zur Planung, dem Design, der Implementierung und dem Monitoring von APV zusammengeführt und sollen als Grundlage für die Umsetzung von APV Anlagen dienen.

Damit soll die Basis für zukünftige Untersuchungen gelegt werden, bei denen durch den Aufbau einer Demonstrationsanlage das Potenzial der Agrarphotovoltaik zur Realisierung energieeffizienter Quartiere im ländlichen Raum im Detail analysiert werden soll.

Projektleitung

Senior Scientist DI. Dr.techn. Ulrike Herbig, TU Wien, Institut für Raumplanung E280, Fakultät für Architektur und Raumplanung (Interdisziplinäre Forschung Architektur, Welterbe und Kulturlandschaften)

Projekt- bzw. Kooperationspartner:innen

• TU Wien, Fakultät Informatik - Institut für Information Systems Engineering
• Universität für Bodenkultur
• Austrian Institute für Technology
• Landwirtschaftskammer Österreich
• Figdor'sche Gutsinhabung

Technische Universität Wien
E280 Institut für Raumplanung
Senior Scientist Dipl.Ing. Dr.techn. Ulrike Herbig
Karlsgasse 13/DG (E280)
A-1040 Wien
Tel.: +43 (1) 58801 25119
E-Mail: ulrike.herbig@tuwien.ac.at
Web: www.tuwien.at/ar/raum