HoPVen

Der Hopfenanbau im Gebiet der Hallertau wird in großem Maßstab betrieben: Fast ein Drittel des weltweit produzierten Hopfens wird auf etwa 17.200 ha Fläche in Hallertauer Hopfengärten erzeugt. Als Kultur, die über mehrere Jahre am selben Standort verbleibt, ist Hopfen dabei in besonderem Maß Klimaeinflüssen ausgesetzt. Trockenperioden in den Monaten Juli und August führten zu teilweise erheblichen Ertragseinbußen: In den besonders betroffenen Jahren 2013, 2015 und 2018 lagen die Erträge je nach Hopfensorte um bis zu 40 % niedriger. Hier setzt das Projekt »HoPVen« an, in welchem die weltweit erste Agri-PV-Anlage im Hopfenbau wissenschaftlich untersucht wird. Mit einer Doppelnutzung der Fläche sowohl für die Landwirtschaft als auch für die Energiegewinnung durch Photovoltaik kann die Resilienz gegenüber den Folgen des Klimawandels erhöht und Einkommensströme von Landwirtschaftsbetrieben diversifiziert                                                                                    werden. 

Um die Resilienz des Hopfenanbaus gegenüber den Folgen des Klimawandels zu erhöhen, sollen in diesem Forschungsvorhaben die Chancen und Risiken von Agri-PV im konventionellen Hopfenanbau untersucht werden. Im Mittelpunkt steht dabei die bereits im Juli 2023 fertiggestellte Hopfen-Agri-PV-Anlage des Landwirts Josef Wimmer zusammen mit der AgrarEnergie GmbH in der Hallertau, die vom Fraunhofer ISE und der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf sowie im Unterauftrag von der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft wissenschaftlich begleitet wird. Hier werden auf einer Fläche von ca. 1,3 Hektar nicht nur Hopfensorten wie »Hallertauer Tradition« und »Herkules« angebaut, sondern mit einer installierten Leistung von 977 kWp gleichzeitig Solarstrom für ca. 200 Haushalte bereitgestellt. Die PV-Module sind auf stabilen Stahlmasten in 7 m Höhe montiert, die gleichzeitig als Hopfenstangen dienen. Durch die Beschattung der Hopfenpflanze mit den PV-Modulen kann der Stress der Pflanze durch die hohe Sonneneinstrahlung sowie der Bewässerungsbedarf reduziert werden. Darüber hinaus stellt die Doppelnutzung der landwirtschaftlichen Fläche eine Alternative zur Flächenkonkurrenz mit der regenerativen Energieerzeugung dar und ermöglicht durch die Einspeisung des erzeugten Stroms in das Stromnetz eine zusätzliche Einnahmequelle für die Landwirtschaft.

Untersucht werden Auswirkungen der Agri-PV-Anlage und der Verwendung unterschiedlicher PV-Module auf die Lufttemperatur, Luftfeuchte, Lichtverfügbarkeit, Windgeschwindigkeit, Windrichtung, Bodentemperatur, Bodenfeuchte und Blattnässedauer sowie resultierende Änderungen der Qualität und der Menge des Hopfenertrags. Insbesondere auch die Verwendung von Pflanzenschutzmittel soll hierbei betrachtet werden: Durch den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln kann es zu Ablagerungen an den PV-Modulen kommen, welche zu verstärkter Verschmutzung und Korrosion führen kann. Die Auswirkungen auf Effizienz und Sicherheit sind dabei noch weitgehend unbekannt. Durch verschiedene Messungen sollen diese Effekte untersucht und Ansätze zur Reduktion möglicher Schäden und Effizienzeinbußen erarbeitet werden. Um die Praxistauglichkeit von Agri-PV-Anlagen zu gewährleisten, wird das Projekt von ökonomischen Fragestellungen begleitet, die auch die Entwicklung von Geschäftsmodellen umfassen. Darüber hinaus werden die Auswirkungen der Anlage auf Umwelt und Gesellschaft im Rahmen einer Lebenszyklusanalyse und Akzeptanzstudien untersucht.