Photovoltaik auf Ackerflächen: kWh statt t ernten – Ertragneu definiert
Bevor wir gleich erklären, was der Solarertrag ist, schauen wir uns die Definition des Ernteertrags einmal näher an. Sie werden sehen: Für einen Landwirt ist der Schritt zum Energiewirt nicht groß. Handelt es sich um einen Ackerbauern, der Solarbauer werden will, ist der Schritt sogar noch kleiner als bei einem Viehbauern: Denn der Ackerbauer lebt wie der Solarbauer von der Fläche: Beider Erträge sind sonnenabhängig!
Ernteertrag – einfach erklärt (Definition, Begriffserklärung)
Als Ertrag wird in der Landwirtschaft die Menge der Agrarprodukte bezeichnet, die mit der Agrarproduktion erzeugt wird. Je nachdem, was der Ackerbauer auf seiner Fläche anbaut, entspricht der Ernteertrag
Der Ernte- oder Bodenertrag ist messbar: Üblich sind in der Praxis die Mengeneinheiten Stück, Kilogramm (kg, 1 Kilogramm = 1.000 Gramm), Zentner (Ztr; 1 Zentner = 50 Kilogramm) oder Tonnen (t, 1 Tonne = 1.000 Kilogramm).
Was ist der Flächenertrag? (Definition, Begriffserklärung)
Die Produktivität ist eine weitere wichtige Kennziffer rund um den Ernteertrag: Sie gibt Auskunft zu dem Verhältnis des Ernteertrages zur Agrarfläche (auch Flächenertrag genannt). Die Produktivität beziehungsweise der Flächenertrag wird in der Regel auf das Flächenmaß Hektar (ha, 1 Hektar = 10.000 Quadratmeter (m 2 )) bezogen. Deshalb ist auch der Begriff Hektarertrag gängig.
Solarertrag – einfach erklärt (Definition, Begriffserklärung)
Der Solarertrag informiert darüber, wie viel Energie eine Solaranlage erzeugt. Er wird für beide Energieformen, Solarwärme (thermische Energie) und Solarstrom (elektrische Energie) verwendet. Will man sich spezifischer ausdrücken, sind deshalb die Begriffe Solarwärmeertrag und Solarstromertrag üblich. Als Einheit werden Kilowattstunden benutzt, wobei man diese mit „th“ für Thermie (Wärme) und „p“ für Peak (Strom) kennzeichnet, um die beiden Energieprodukte zu unterscheiden.
Wovon ist der Solarertrag abhängig?
hat und wie die Kollektoren und Module gen Sonne ausgerichtet sind.
Zudem anderen hängt der Solarertrag von der Menge der auf die technische Anlage auftreffenden Sonnenstrahlung ab. Es gilt: Je mehr die Sonne auf die Erzeugungsanlagen strahlt, desto höher fällt der Solarertrag aus.
Was nichts anderes heißt, als dass umso mehr Solarwärme und Solarstrom erzeugt werden, je mehr die Sonne scheint und je besser die Solartechnik ist.
Es ist üblich, die Menge der Sonnenstrahlung als Globalstrahlung in der Energieeinheit Kilowattstunden (kWh) zu beziffern: Bezogen auf eine Fläche von einem Quadratmeter und den
Zeitraum von einem Jahr. Für Deutschland variieren die Werte der Globalstrahlung laut dem Deutschen Wetterdienst regional
Wie viel Sonnenenergie wandeln Solarthermie und Photovoltaik auf Ackerflächen in Wärme und
Strom um?
Bei Solarthermie-Anlagen können Sie davon ausgehen, dass der Wärmeertrag, der auch Kollektorertrag genannt und in kWh pro m 2 angegeben wird, etwa gut die Hälfte der einfallenden Globalstrahlung (im Mittel: 1.055 kWh/m 2 ; siehe oben) in nutzbare Wärme umwandelt. Das lässt sich aus der Tatsache ablesen, dass die Norm DIN 4757 vorschreibt, dass ein Solarthermie-Kollektor wenigstens 525 kWh/m 2 Wärmeertrag jährlich liefern muss.
Der Wirkungsgrad von Photovoltaik auf Ackerflächen liegt unter dem von Solarthermie. Derzeit im Einsatz befindliche Module kommen auf einen Wirkungsgrad zwischen 10 und 20 Prozent, wobei die Forschungslabore weltweit mit Hochdruck an Modulen mit besserem Wirkungsgrad arbeiten. Die Leistungsspanne ergibt sich aus den Solarzellen, die in den Modulen verbaut werden. Sogenannte monokristalline Solarmodule erzielen einen Stromertrag zwischen 14 und 19 Prozent. Polykristalline Module kommen auf 12 bis 14 Prozent und Dünnschichtmodule auf 6 bis 11 Prozent Solarstromertrag.
Wissen müssen Sie, dass die sogenannte Nennleistung als wichtige Kenngröße für den Solarertrag eines Moduls gilt. Sie wird in der Einheit Watt (W) beziffert. Derzeit verbreitete Photovoltaik auf Ackerflächen hat je Modul eine Nennleistung, die Werte zwischen 200 und 400 Watt erreicht – gemessen unter standardisierten Testbedingungen.
Leistungsstarke Photovoltaik-Module, die einen hohen Stromertrag erzielen, besitzen Eigenschaften wie gutes Schwachlichtverhalten und positive Leistungstoleranz. Diese Eigenschaften bedeuten, dass das Modul seine angegebene Nennleistung beziehungsweise den damit indirekt „versprochenen“ Stromertrag auf jeden Fall einfährt. Es bedeutet auch, dass Sie in Sachen Wirkungsgrad (und somit Stromertrag) bei solchen Modulen unter bewölktem Himmel (= weniger Sonneneinstrahlung) nur mit leichten Einbußen von wenigen Prozentpunkten rechnen können.
Dabei unterscheidet man in
Schatten auf den Modulen verursacht Ertragseinbußen. Daher ist es schon bei der Planung der Photovoltaik auf Ackerflächen wichtig, auf mögliche Schattenwerfer zu achten. Das können Berge, Gebäude oder Bäume sein.
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