Agri-PV-Systeme senken Temperaturen für landwirtschaftliche Arbeitskräfte

Agrivoltaik-Anlagen, bei denen landwirtschaftliche Nutzung und Photovoltaik kombiniert werden, bieten neben der Energieerzeugung bemerkenswerte Vorteile für das Arbeitsumfeld auf dem Feld. Eine aktuelle Studie unter Leitung der Princeton University belegt, dass die Installation von Solarpaneelen über Anbauflächen die Hitzebelastung für Erntehelfer spürbar reduziert.

Verbesserung des Arbeitsklimas durch Beschattung

Landwirtschaftliche Arbeit findet häufig über lange Stunden in direkter Sonneneinstrahlung statt, was das Risiko für Hitzestress bei Arbeitskräften erhöht. Die Modellierung eines Tomatenfeldes unter Testbedingungen in New Jersey zeigte, dass die gefühlte Temperatur für Feldarbeiter durch die Schattenwirkung der Solarmodule um rund 7 Grad Fahrenheit (ca. 3,9 Grad Celsius) niedriger lag als auf einer unbeschatteten Fläche. Der Kühleffekt entsteht durch die Blockierung direkter Sonneneinstrahlung sowie durch die Transpiration der Pflanzen und die Verdunstung von Bodenfeuchtigkeit, die gemeinsam ein milderes Mikroklima erzeugen.

Synergieeffekte zwischen Pflanzen und Solaranlage

Neben der gesundheitlichen Entlastung für das Personal profitieren auch Ertrag und Anlageneffizienz von der Anordnung. Die untersuchten Tomatenblätter wiesen bei Hitze eine um bis zu 13,6 Grad Fahrenheit geringere Temperatur auf, was zu einem um etwa 22 Prozent reduzierten Wasserverlust der Pflanzen führte. Studien aus Deutschland ergänzen diese Erkenntnisse dahingehend, dass eine Teilbeschattung bei vielen Gemüsesorten die Erträge steigern kann. Umgekehrt profitieren auch die Solarmodule: Durch die kühlende Wirkung der darunter liegenden, bewässerten Pflanzen sank die Betriebstemperatur der Paneele in der Spitze um 18 Grad Fahrenheit. Dies erhöht den Wirkungsgrad der Photovoltaikanlagen im Vergleich zu Standard-Solarparks um etwa 3 Prozent.

Herausforderungen und technologische Lösungen

Ein möglicher Nachteil enger Panel-Konfigurationen ist die Einschränkung des Luftstroms, was die Luftfeuchtigkeit unter den Modulen erhöhen und die natürliche Kühlung durch Schweißverdunstung des Menschen beeinträchtigen kann. Die Forscher weisen darauf hin, dass dieser Effekt durch den Einsatz von ventilierten Systemen, etwa mittels kleiner, solarbetriebener Ventilatoren, effektiv ausgeglichen werden kann.