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Das Projekt DIGI-GROW zielt darauf ab, eine Managementplattform für APV-Anlagen zu entwickeln, die landwirtschaftliche Produktion und Photovoltaik-Stromerzeugung auf derselben Fläche kombiniert. Das Projekt hat zum Ziel, die Ernährungssicherheit zu verbessern und die Nutzung der Ressourcen zu optimieren

True Cost Accounting von Viti-PV Systemen

Photovoltaik-Freiflächenanlagen: Sachstand und Möglichkeiten der Aufwertung von Natur und Landschaft

Mit dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) 2023 wurde ein Ausbau der Photovoltaik (PV) auf 400 Gigawatt (GW) bis 2040 festgelegt, der hälftig auf Freiflächen erfolgen soll. Um diese Ausbauziele zu realisieren, bedarf es rund 0,55 % der Gesamtfläche Deutschlands. In Relation zur landwirtschaftlich genutzten Fläche wären es anteilig rund 1,2 %. PV-Freiflächenanlagen beanspruchen Flächen, ohne diese nennenswert zu versiegeln. Je nach Art und Dichte der Modulreihen werden bei klassischen Anlagen 40 % bis über 80 % der Fläche überbaut. Solarparks mit besonderen Biotopfunktionen weisen eine geringere Flächeninanspruchnahme auf sowie ein Management der Biotope. Bei Agri-PV-Anlagen wird die landwirtschaftliche Nutzung mit der Stromerzeugung kombiniert. Alle Anlagentypen führen zu Eingriffen in Natur und Landschaft, die nach den Vorgaben der Eingriffsregelung kompensiert werden müssen. Diskutiert wird derzeit, welche Kompensationsmaßnahmen in welchem Umfang in Solarparks entwickelt werden können. Vor diesem Hintergrund wird anhand einer Matrix, die in einem vom Bundesamt für Naturschutz (BfN) geförderten Forschungsvorhaben entwickelt wurde, aufgezeigt, welche PV-Anlagentypen auf bestimmten Standorten zulässig sind und welche naturschutzfachlichen Aufwertungen dabei möglich sind. Im Idealfall kann die Verwendung externer Flächen für die Kompensation der Eingriffe deutlich minimiert werden oder im Einzelfall sogar entfallen.

ZUverlässigkeit und Performance von PV-Modulen, Systemen und Anwendungen, Teilvorhaben: Technisch-ökonomische Bewertungskriterien

Durch beständige Kostensenkungen bei den Komponenten ist die Photovoltaik (PV) laut Internationaler Energieagentur (IEA) inzwischen die Energiequelle mit den niedrigsten Elektrizitätskosten der Geschichte. Mit diesen Kostensenkungen und sinkenden Anfangsinvestitionen steigt der Anteil der laufenden Kosten an den Stromgestehungskosten kontinuierlich. Die (anfängliche) Performance der PV-Systeme im laufenden Betrieb sowie die Entwicklung dieser Performance im Laufe der Lebensdauer gewinnen aus diesem Grunde ständig an Bedeutung. Die Zuverlässigkeit von PV-Komponenten stellt wiederum einen wichtigen Baustein für die Performance im Zeitverlauf und für die Höhe von Ersatzinvestitionen dar und wirkt sich damit direkt auf die Stromgestehungskosten aus. Performance und Zuverlässigkeit von PV-Modulen und -Systemen spielen damit eine wichtige Rolle, um weitere Fortschritte bei der Verbreitung der PV als klimaschonende Form der Energiegewinnung erzielen zu können. Neben diesen beiden Eigenschaften stehen dabei neue Anwendungsfelder der PV, wie schwimmende PV oder Agri-Photovoltaik zur Erschließung weiterer Potenziale im Fokus.

ZUverlässigkeit und Performance von PV-Modulen, Systemen und Anwendungen

Durch beständige Kostensenkungen bei den Komponenten ist die Photovoltaik (PV) laut Internationaler Energieagentur (IEA) inzwischen die Energiequelle mit den niedrigsten Elektrizitätskosten der Geschichte. Mit diesen Kostensenkungen und sinkenden Anfangsinvestitionen steigt der Anteil der laufenden Kosten an den Stromgestehungskosten kontinuierlich. Die (anfängliche) Performance der PV-Systeme im laufenden Betrieb sowie die Entwicklung dieser Performance im Laufe der Lebensdauer gewinnen aus diesem Grunde ständig an Bedeutung. Die Zuverlässigkeit von PV-Komponenten stellt wiederum einen wichtigen Baustein für die Performance im Zeitverlauf und für die Höhe von Ersatzinvestitionen dar und wirkt sich damit direkt auf die Stromgestehungskosten aus. Performance und Zuverlässigkeit von PV-Modulen und -Systemen spielen damit eine wichtige Rolle, um weitere Fortschritte bei der Verbreitung der PV als klimaschonende Form der Energiegewinnung erzielen zu können. Neben diesen beiden Eigenschaften stehen dabei neue Anwendungsfelder der PV, wie schwimmende PV oder Agri-Photovoltaik zur Erschließung weiterer Potenziale im Fokus.

ZUverlässigkeit und Performance von PV-Modulen, Systemen und Anwendungen, Teilvorhaben: Zuverlässigkeit von PV-Anwendungen

Durch beständige Kostensenkungen bei den Komponenten ist die Photovoltaik laut Internationaler Energieagentur inzwischen die Energiequelle mit den niedrigsten Elektrizitätskosten der Geschichte. Mit diesen Kostensenkungen und sinkenden Anfangsinvestitionen steigt der Anteil der laufenden Kosten an den Stromgestehungskosten kontinuierlich. Die Performance der PV-Systeme im laufenden Betrieb sowie die Entwicklung dieser Performance im Laufe der Lebensdauer gewinnen ständig an Bedeutung. Die Zuverlässigkeit von PV-Komponenten stellt wiederum einen wichtigen Baustein für die Performance im Zeitverlauf und für die Höhe von Ersatzinvestitionen dar und wirkt sich damit direkt auf die Stromgestehungskosten aus. Performance und Zuverlässigkeit von PV-Modulen und -Systemen spielen damit eine wichtige Rolle, um weitere Fortschritte bei der Verbreitung der PV als klimaschonende Form der Energiegewinnung erzielen zu können. Neben diesen beiden Eigenschaften stehen dabei neue Anwendungsfelder der PV, wie schwimmende PV oder Agri-Photovoltaik zur Erschließung weiterer Potenziale im Fokus.

Wissenschaftliche Unterstützung zu Instrumenten- und Maßnahmen zur Beschleunigung des Ausbaus erneuerbarer Energien für Klimaneutralität bis 2045

Das Klimaschutzgesetz sieht eine Treibhausgasneutralität in 2050 u.a. durch den Ausbau an Erneuerbaren Energien vor. In dem Vorhaben soll untersucht werden, wie der aus Klimaschutzsicht erforderliche EE-Ausbau erreicht und Potenziale gehoben werden können. Es wird davon ausgegangen, dass der weitere Leistungszubau maßgeblich im Bereich der Windenergie und Photovoltaik stattfindet. Dies bringt dauerhaft eine Vielzahl technischer, wirtschaftlicher und fachplanerischer sowie zum Teil rechtlicher Fragestellungen mit sich. Im Rahmen der fortzuführenden Diskussionen, Gesetzesnovellierungen und Planungs- und Abstimmungsprozesse besteht für BMU und UBA Bedarf an hochspezialisierter wissenschaftlicher Unterstützung zu Rechts-, Technik-, und Fachfragen. Im Zuge dieser Beratung sollen auch konkrete Vorschläge für modifizierte Instrumente und neue oder flankierende Maßnahmen erarbeitet werden, um die Voraussetzungen für einen aus Klimaschutzsicht robusten und stetigen Ausbau der erneuerbaren Energien zu gewährleisten. Demgegenüber stellen sich im Bereich der Bioenergie vermehrt Fragen, wie eine klimagerechte Nutzung des nur begrenzten nachhaltigen Biomassepotenzials insbesondere im EEG-Kontext ausgestaltet werden kann. Auch hierzu besteht Bedarf für hochspezialisierte wissenschaftliche Unterstützung zu Rechts-, Technik-, und Fachfragen. Inhaltlich werden voraussichtlich folgende Aspekte im Fokus stehen: 1. finanzielle Bürger- oder Gemeindebeteiligung bei Windenergie und insbesondere bei Photovoltaik angesichts zunehmender Anlagengrößen, 2. Anforderungen und Auswirkungen 'besonderer Solaranlagen' (Agrar-PV, schwimmende PV, Parkplatz-PV) im Rahmen der Innovationsausschreibungen, 3. Ausbaupfade , Ziel- und Flächensteuerung, Monitoring, 4. Geschäftsmodelle ohne EEG-Förderung oder andere staatliche Finanzierung, 5. Planungs- und Genehmigungsrahmen für Windenergieanlagen und PV-Freiflächenanlagen, 6. Klimagerechtere Ausrichtung des EEG mit Blick auf die Bioenergie.

Potenziale von Agroforst- und Agri-PV-Systemen für die Maximierung von Humusaufbau und Kohlenstoffspeicherung auf landwirtschaftlichen Flächen

Im Projekt HUMAX sollen verschiedene Maßnahmen zum Humusaufbau in unterschiedlichen Kombinationen auf Ackerflächen untersucht werden. Ein Alleinstellungsmerkmal des Projektes HUMAX ist es, dass diese Maßnahmen in Kombination mit Agri-Photovoltaik-Anlagen und Agroforstsystemen angewendet werden sollen. Ziel ist es, mögliche Synergien der Maßnahmen zu identifizieren und kombinierte Anwendungsoptionen aufzuzeigen. Das innovative Potenzial des Projektes HUMAX liegt darin, dass etablierte Maßnahmen des Humusaufbaus (Zwischenfrüchte, Winterbegrünung, Untersaaten, Kompostapplikation, u.a.) mit vielversprechenden Maßnahmen wie Pflanzenkohle, u.a. kombiniert und getestet werden sollen. Die Verbindung mit Agroforstsystemen eröffnet dabei, neben dem Humusaufbau, weitere Potenziale als Kohlenstoffsenke, da die Bäume und Sträucher Kohlenstoff in der ober- und unterirdischen Biomasse speichern und darüber hinaus noch ein großes Substitutionspotenzial durch die Holzprodukte und das beim Management der Gehölze anfallende Material mit sich bringen. Dieses soll genau quantifiziert werden um auf diese Weise nicht nur Aussagen über die gesamte Kohlenstoffspeicherung im Boden und der Biomasse treffen zu können, sondern auch die Substitutionseffekte und Biomassepotentiale für die Pflanzenkohleproduktion durch Pyrolyse quantifizieren zu können. Durch die Kombinationen der verschiedenen humusaufbauenden Maßnahmen sollen Wege gefunden werden, den Humusaufbau und damit die Kohlenstoffbindung, d.h. die Funktion des Bodens als C-Senke zu maximieren. Darauf aufbauend soll ein modulares System entwickelt werden, das es Landwirt*innen erlaubt, die für ihre Rahmenbedingungen bestmögliche Maßnahmenkombination für ein gezieltes Kohlenstoff- und Humusmanagement und für die Energieerzeugung mittels Agri-Photovoltaik in ihrem Betrieb zusammenzustellen.

Wandel durch Innovation in der Region - Integrative Energielösungen in Landwirtschaft und nachhaltige Landnutzung der Lausitz

Synergetische Integration der Photovoltaik in die Landwirtschaft als Beitrag zu einer erfolgreichen Energiewende - Vernetzung und Begleitung des Markthochlaufs der Agri-PV in Deutschland

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