"Photovoltaik in der Landwirtschaft " : Technologie, Anwendungen und Grenzen der Wirtschaftlichkeit am Beispiel eines Industrie- (Deutschland) und Entwicklungslandes (Mali)

Der Grundaufbau einer Solarstromanlage besteht aus einer Vielzahl von Solarzellen,die zu einem Solarmodul zusammengeschaltet sind, um eine höhere Solarleistung zuerreichen. Weiter können auch Solarmodule miteinander zu Modulsträngen oder zueinem Solargenerator, der Hauptkomponenten jeder Solarstromanlage, verschaltetwerden. Je nach Verschaltungskombination der einzelnen Module, können dieSpannung- oder Stromwerte bei gegebener Generatorleistung beliebig verändertwerden, um sie an die Betriebsbedingungen (Anforderungen) der elektrischenVerbraucher anzupassen. Diese können dabei den erzeugten Gleichstrom aus derSonnenenergie direkt, oder indirekt, über eine vorherige Spannungsumwandlungoder eine Zwischenspeicherung mit Hilfe von Solarakkus, nutzen.Für die Gleichstromumwandlung in Wechselstrom sorgt ein Wechselrichter, die zweitwichtigste Komponente nach dem Generator. Der erzeugte netzkonformeWechselstrom kann jetzt direkt ins örtliche Versorgernetz eingespeist werden. InDeutschland hat sich wegen der günstigen Förderungsbedingungen und der höherenFlächenverfügbarkeit in der Landwirtschaft diese netzgekoppelte Anwendungsformder Photovoltaik in den höheren Leistungsbereiche ab ein Kilowatt Nennleistungdurchgesetzt. Die Abnahme des eingespeisten Solarstroms vomVersorgungsnetzbetreiber (VNB) zu einer Mindestvergütung von 45,7 Cent proKilowattstunde eingespeister Strom wird über das Erneuerbare Energien Gesetz(EEG) für eine Laufzeit von 20 Jahren garantiert. Im Rahmen derAgrarstrukturverbesserung durch das Agrarinvestitionsprogramm (AFP) werdenInvestitionen für Solarstromanlagen in Form von Zuschüssen oder zinsverbilligtenDarlehen in 10 Bundesländern gewährt. Ein Beispielprojekt über dieWirtschaftlichkeit einer netzgekoppelten Solarstromanlage mit einer Generator-Nennleistung von 15 Kilowatt hat gezeigt, dass ohne die staatliche Subventionierungim Vergleich zu anderen Kapitalanlagen, noch keine zufriedenstellende Rentabilitäterzielt werden kann. Die noch zu hohen Investitions- und Amortisationskosten, diegeringeren Systemwirkungsgrade mit einer starken Abhängigkeit derstandortsspezifischen jährlichen Einstrahlungssumme, begrenzen dieWettbewerbsfähigkeit von netzgekoppelten Solarstromanlagen gegenüber anderenregenerativen Energien , wie zum Beispiel Windkraftanlagen.- 77 -Die autonome oder dezentrale Stromerzeugung über photovoltaischen Inselanlagenfindet besonders dort Anwendung, wo keine örtliche Netzversorgung vorhanden istoder die Erweiterungskosten der Stromleitung sich überproportional zumAnwendungszweck verhalten. In Deutschland sind die Anwendungen in derBeleuchtung und vor allem in der Förderung über Solarpumpen im Beriech derBewässerung, der Teichwirtschaft, der Viehtränke und der Anlagenbelüftung vonBedeutung.Bei einer Stromversorgung unter 1% seiner Ländlichen Gebieten, liegt imEntwicklungsland Mali der Schwerpunkt des Photovoltaikeinsatzes bei denInselanlagen. Sie dienen an erster Stelle zur Trinkwasserförderung überphotovoltaischen Pumpensysteme und tragen somit zur Erfüllung derGrundbedürfnisse der ländlichen Bevölkerung bei. Diese ist mit einenLandesbevölkerungsanteil von etwa 80% in der Landwirtschaft beschäftigt. Fernerwerden auch Solarpumpen in der Viehtränkeförderung sowie der Bewässerungeingesetzt. Wegen der uneffizienten Wassernutzung hat sich die solarbetriebeneBewässerung auf Demonstrationsversuche beschränkt. Die Tropfbewässerunghingegen, hat sich in einigen Entwicklungsländer und auch in Deutschland, imGemüse- und Obstbau auf Flächen bis 3 ha als rentabel gezeigt. Problematischsind hier doch die hohen Investitionskosten.Zur Verbesserung der Lebensbedingungen im ländlichen Raum, verbreiten sichauch zunehmend Solar Home Systeme (SHS), die überwiegen zur Stromversorgungfür die Beleuchtung, den betrieb von audiovisuelle Geräte und die Kühlung vonMedikamente und Impfstoffe dienen..Für einem erfolgreichen Einsatz von Photovoltaik in der Landwirtschaft müssenimmer alle technischen, ökologischen und sozioökonomischen Aspekte berücksichtigwerden, dass ist das schwierigste an dieser einfachen Technologie, ob inDeutschland oder in Mali