Oberkirch-Nußbach liegt mitten in einem der bekanntesten Obst- und Beerenanbaugebiete Deutschlands: der Ortenau in Mittelbaden. In dieser von der Sonne verwöhnten Region wurde im Jahr 2023 auf dem Obsthof Vollmer die zweite Agri-PV-Praxisanlage des Projektes errichtet. Der Nebenerwerbsbetrieb mit Direktvermarktung mit ca. fünf Hektar Kern- und Steinobst, sowie Kiwi- und Weinbau wird von Herrn Dr. Hansjörg Vollmer bewirtschaftet. Dr. Vollmer, der zugleich auch als Ingenieur tätig ist, gründete vor über 20 Jahren die Firma Intech GmbH & Co. KG, ein Unternehmen zur netzfernen autonomen Stromerzeugung, welches heute von seinem Sohn Christoph Vollmer geleitet wird. Die Firma, assoziierte Projektpartnerin der »Modellregion Agri-PV BW«, hat die Anlage konzipiert, entwickelt und errichtet.

Die Anlage gliedert sich in drei Bereiche: eine kleine, statische Agri-PV-Anlage mit semitransparenten Modulen für den Beerenanbau (0,2 ha); eine große, statische Anlage mit bifazialen Modulen für Spalierobst (0,5 ha, einschließlich einer Referenzfläche ohne PV-Module); sowie ein nachgeführtes System mit bifazialen Modulen für Spalierobst (0,5 ha, ebenfalls inklusive einer Referenzfläche).

Die Abgrenzung zu den anderen Standorten erfolgt durch die Kombination unterschiedlicher Kulturen (Kern-, Stein- und Beerenobst), sowie durch die Nachführung der vollverschattenden PV-Module. Die Nachführung soll auf Basis der Verschattungsberechnungen des Fraunhofer ISE und in Zusammenarbeit mit dem LTZ Augustenberg entsprechend den Anforderungen des Obstbaus programmtechnisch derzeit weiterentwickelt werden.

Für die pflanzenbaulichen und phytosanitären Untersuchungen ist das LTZ Augustenberg zuständig. Die Stadtwerke Oberkirch unterstützen als assoziierter Projektpartner die technische Umsetzung sowie die Vermarktung des in Oberkirch-Nußbach erzeugten Stroms.

Von der Agri-PV erhoffen sich die Vollmers den Erhalt ihres Obstbaubetriebes, indem sie durch den Einsatz von PV-Modulen nicht nur die Qualität ihres Obstes verbessern, sondern auch eine wirtschaftliche Sicherheit schaffen. Angestrebt werden Synergien beim Spalierbau und bei der Erzeugung erneuerbarer Energie für die Bewässerungstechnik, sowie für die Ladeinfrastruktur für batteriebetriebene Fahrzeuge. Da die Baumreihen im Obstbau grundsätzlich nach der Geländeform ausgerichtet werden und das hier betrachtete Grundstück keine ideale West-Ost-Ausrichtung aufweist, ist für die Stromerzeugung der Einsatz eines von dem assoziierten Projektpartner Intech entworfenen Nachführsystems vorteilhaft. Zusätzlich wurde eine gleich große Anlage mit statischen Modulen errichtet, die ebenfalls von Intech entworfen und installiert wurde.

Nachführung

Um gezielt auf die verschiedenen pflanzenbaulichen Bedürfnisse des angebauten Obstspektrums eingehen zu können und spezifische Licht- und Mikroklimabedingungen innerhalb einer Vegetationsperiode zu schaffen, eignen sich vor allem nachgeführte Systeme (sogenannte Trackingsysteme). Die PV-Module folgen dabei dem Lauf der Sonne und erzielen daher höhere Stromerträge als fest installierte Modulen. Möglich sind auch sogenannte »Anti-Tracking-Systeme«, die nicht dem Sonnenstand folgen, sondern mithilfe eines Nachführungsalgorithmus so gesteuert werden, dass sie optimal auf die Bedürfnisse der Pflanzen eingehen. Ein solcher Algorithmus wird derzeit am Fraunhofer ISE entwickelt und am Obsthof Vollmer erprobt. Das LTZ Augustenberg untersucht begleitend die Auswirkungen auf die Früchte.

Durch die Möglichkeit, die PV-Module nahezu senkrecht aufzustellen, sind grundsätzlich alle landwirtschaftlichen Anwendungen möglich. Im Gegensatz zu statischen Anlagen bietet die Variabilität des Aufstellwinkels einen höheren Stromertrag, eine bessere Kontrolle des Schattenwurfs auf die Kulturen und die Möglichkeit der horizontalen Aufstellung bei Sturmwarnung. Dies führt zu einer deutlich geringeren Belastung des Systems. Für die Nachführung werden wartungsfreie Lager aus Kunststoff und Hydraulikzylinder eingesetzt, die eine 24 V Spannungsversorgung benötigen.

PV-Modulreinigung

Bei dem Betrieb der Anlage soll ebenfalls untersucht werden, in welchen Abständen eine Reinigung der PV-Module erforderlich ist, denn durch den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln sind Reinigungsmaßnahmen zu erwarten. Bei den nachgeführten Reihen kann zusätzlich der natürliche Abwascheffekt bei Regenschauern durch Schrägstellung der PV-Module getestet werden. Da die Firma Intech allerdings seit vielen Jahren Erfahrung im Bereich Putzroboter für PV-Anlagen hat, wurde diese Agri-PV-Anlage so konzipiert, dass eine ferngesteuerte automatische Reinigung der statischen Modulreihen ebenfalls möglich ist.

Beerenkulturen werden in Europa in der Regel nicht mehr im Freiland, sondern im geschützten Anbau unter Folie angebaut. Ziel der Untersuchungen an dieser Agri-PV-Anlage ist es zu zeigen, dass der geschützte Anbau von Beerenkulturen unter PV-Modulen mit dem dafür notwendigen Regenwassermanagement technisch und wirtschaftlich möglich ist.

Ursprünglich wurde für diese Agri-PV-Anlage der Anbau von Heidelbeeren vorgeschlagen, nach Rücksprache mit einer Beerenanbauberaterin des Obstmarktes Mittelbaden (OGM) wurde jedoch aufgrund der vorhandenen Wasser- und Bodenqualität auf den Anbau von Brombeeren ausgewichen. Das LTZ Augustenberg unterstützte diese Entscheidung.

2023

2024

Das LTZ Augustenberg übernimmt keine wissenschaftliche Begleitung der Erträge und der Fruchtqualität dieser Anlage.