Wie wirken sich Agri-PV-Anlagen auf den Anbau von Sonderkulturen aus? Dieser Frage geht das Obstinformationszentrum Fränkische Schweiz am Beispiel des Kirschanbaus nach. Im Mittelpunkt steht dabei das Agri-PV-System ARTEMIS von T.Werk, das am OIZ über einer Kirschplantage installiert wurde. Die ersten Messergebnisse liefern nun spannende Hinweise darauf, wie die Kirschbäume auf die veränderten Licht- und Klimabedingungen unter der Anlage reagieren.
Agri-PV als Schutz- und Produktionssystem
Agri-PV verbindet die landwirtschaftliche Nutzung einer Fläche mit der Erzeugung nachhaltiger Energie. Gerade bei empfindlichen Sonderkulturen wie Kirschen eröffnet dieser Ansatz neue Möglichkeiten: Die Pflanzen werden nicht vollständig vom Licht abgeschirmt, sondern wachsen unter definierten Lichtverhältnissen weiter. Gleichzeitig können die PV-Module Schutz vor extremen Wetterereignissen und starker Sonneneinstrahlung bieten.
Am OIZ Fränkische Schweiz zeigt sich bereits in der Praxis, dass die Kirschen unter der Agri-PV-Anlage im Vergleich zur Versuchsfläche sehr gut gedeihen. Die Verantwortlichen vor Ort beobachten, dass die Bäume unter ARTEMIS vital wirken und sich positiv entwickeln.
Kirschbäume passen sich an Agri-PV an
Erste Untersuchungen zeigen, dass sich die Kirschbäume an die Bedingungen unter der Agri-PV-Anlage anpassen. Besonders deutlich wird das bei den sogenannten Lichtsättigungskurven: Bei niedriger Lichtstärke erreichen die beschatteten Bäume eine höhere Elektronentransportrate als die Freilandbäume. Das bedeutet: Die Blätter nutzen das vorhandene Licht besonders effizient. Dieser Effekt ist typisch für schattenadaptierte Blätter. Sie richten ihre Photosynthese stärker darauf aus, aus weniger Licht möglichst viel Energie zu gewinnen.
Bei sehr hoher Lichtstärke zeigt sich dagegen ein anderes Bild: Oberhalb von etwa 1.000 PAR bleiben die beschatteten Bäume unter dem Niveau der Freilandbäume. Das deutet darauf hin, dass sie weniger auf maximale Photosyntheseleistung bei starker Einstrahlung ausgelegt sind, sondern vielmehr auf eine effiziente Nutzung der reduzierten Lichtmenge unter der Anlage.
Weniger Stress durch reduzierte UV-Einstrahlung unter Agri-PV
Auch die Blattpigmente wurden genauer untersucht. Dafür wurden jeweils 20 Blätter aus drei Varianten analysiert: unter 33 Prozent Lichtdurchlässigkeit, unter 48 Prozent Lichtdurchlässigkeit sowie im unbeschatteten Freiland.
Die Messungen zeigen, dass die Chlorophyll-a-Konzentration unter Beschattung abnimmt. Besonders deutlich ist dieser Effekt bei der Variante mit 33 Prozent Lichtdurchlässigkeit. Das lässt sich als Anpassung der Pflanze interpretieren: Wenn weniger Licht einfällt, investiert der Baum weniger in Photosynthese-Pigmente pro Blattfläche.
Besonders spannend sind die Ergebnisse bei den Flavonoiden. Diese Stoffe wirken in der Blattepidermis als UV-A-Schutz. Unter den Agri-PV-Modulen war die Flavonoid-Konzentration in beiden beschatteten Varianten deutlich niedriger als im Freiland. Das spricht dafür, dass die Pflanzen unter ARTEMIS weniger UV-Stress ausgesetzt sind und entsprechend weniger Energie in diesen Schutzmechanismus investieren müssen.
Bei den Anthocyanen zeigte sich dagegen bislang kein statistisch signifikanter Unterschied. Da Anthocyane häufig stärker auf akute Stresssituationen wie Kälte oder sehr hohe Strahlung reagieren, können spätere Messungen im Jahresverlauf weitere Erkenntnisse liefern.
Agri-PV als Schutz vor Hagel, Hitze und Sonnenbrand
Neben den Messergebnissen bestätigen auch die Beobachtungen vor Ort den Nutzen der Agri-PV-Anlage. Die Kirschen unter ARTEMIS haben bereits mehrere Hagelereignisse überstanden. Gerade im Obstbau ist dieser Schutz ein entscheidender Faktor, da Hagel große wirtschaftliche Schäden verursachen kann.
Auch während der großen Hitze der vergangenen Wochen zeigte sich ein weiterer Vorteil: Die Bäume und Früchte waren unter der Agri-PV-Anlage hervorragend vor Sonnenbrand geschützt. In Zeiten zunehmender Wetterextreme kann eine solche Schutzwirkung für empfindliche Kulturen immer wichtiger werden.
Regenwasser nutzen: ARTEMIS mit integrierter Zisterne
Ein weiterer zentraler Baustein des Projekts am OIZ ist die Wassernutzung. Das von ARTEMIS abgeführte Regenwasser wird in einer Zisterne gesammelt. In den vergangenen Monaten konnte so Wasser gespeichert werden, das nun, in der Trockenperiode, zur Bewässerung der Kirschbäume genutzt wird.
Damit zeigt die Anlage nicht nur, wie Energieerzeugung und Landwirtschaft kombiniert werden können, sondern auch, wie Ressourcen effizienter genutzt werden. Gerade in trockenen und heißen Phasen kann die Speicherung und gezielte Nutzung von Regenwasser einen wichtigen Beitrag zur Versorgung der Pflanzen leisten.
Agri-PV ARTEMIS zeigt Potenzial für die Zukunft des Obstbaus
Die ersten Ergebnisse und Beobachtungen am OIZ Fränkische Schweiz machen deutlich: Agri-PV kann im Obstbau weit mehr leisten als reine Stromerzeugung. ARTEMIS schafft ein angepasstes Mikroklima, reduziert Stressfaktoren wie starke UV-Einstrahlung und Hitze, schützt vor Wetterereignissen und unterstützt durch die Regenwassernutzung eine nachhaltige Bewässerung.
