In Schweden: Magenta-Solarmodule ließen Brokkoli-Ertrag etwa gleich

Unter einer Reihe von Solarmodulen auf dem Versuchsfeld des Hofs Kärrbo Prästgård in Schweden wächst Brokkoli im magentafarbenen Licht. Diese Module blockieren die Sonne nicht so wie gewöhnliche: Sie sind semitransparent, und genau ihre Farbe ist der entscheidende Punkt.

Das Konzept heißt Agrivoltaik und bedeutet, Nutzpflanzen und Solarmodule auf derselben Fläche unterzubringen, statt sie zu trennen. Das Hindernis ist einfach: Ein herkömmliches Modul ist undurchsichtig, sodass die Pflanzen darunter weniger des Lichts erhalten, das sie für die Photosynthese brauchen – also den Prozess, mit dem sie Sonnenlicht in pflanzliche Biomasse umwandeln. Ingenieure versuchen deshalb, das Licht stattdessen nach Wellenlänge aufzuteilen, ähnlich wie Regierungen Radio- und Fernsehsignale auf getrennte Frequenzbänder verteilen. Eine Studie von 2020 hatte bereits Module getestet, die rotes Licht durchlassen: Die Basilikumerträge blieben darunter stabil, während die Spinaterträge sanken.

Die neue Studie testet eine andere Bauweise. Ihre Module lassen den größten Teil des roten und etwas blaues Licht durch, wodurch die Pflanzen in magentafarbenem Licht stehen, und wandeln den Rest großteils in Strom um. Brokkoli unter diesen Modulen brauchte 25 Tage länger bis zur Ernte, lieferte aber etwa den gleichen Ertrag. Die Module verringerten außerdem das Dampfdruckdefizit, ein Maß dafür, wann Pflanzen ihre Spaltöffnungen schließen müssen, um nicht zu viel Wasser zu verlieren. Die Biomasse stieg im Vergleich zu unbeschatteten Pflanzen auf das 2,8- bis 4,5-Fache, und die Autoren meinen, dies könnte die Effizienz verbessert haben, mit der die Pflanzen Licht in Wachstum umsetzen. Die Gehalte an Calcium, Magnesium und Phosphor lagen über oder etwa auf dem Niveau unbeschatteter Pflanzen, während Eisen, Kupfer und Zink leicht niedriger waren.

Dies ist nur eine vorläufige Studie. Ein Standort in einem Land über eine einzige Anbauperiode kann nicht zeigen, dass das Ergebnis auf größeren Feldern, in anderen Jahreszeiten oder unter anderer Sonneneinstrahlung Bestand hat. Die Studie nennt größere Parzellen, mehrere Anbauperioden und unterschiedliche Klimazonen als nächste Schritte.

Für einen Landwirt in einer sonnenreichen Region liegt der Reiz darin, dass ein und dieselbe Fläche sowohl eine Ernte als auch Strom liefern könnte. Die Studie von 2020 schätzte, dass Spinatanbauer unter einer anderen Modulbauweise 35 Prozent mehr Einkommen erzielen könnten, wenn sie beides verkaufen. Die Größenordnung ist eine andere Frage. Klimastudien deuten darauf hin, dass der Ansatz besonders gut in einem breiten, stark besonnten Streifen der Vereinigten Staaten funktionieren könnte, von Texas bis hinauf nach Nebraska und westlich bis Kalifornien. Schon 1 Prozent der US-Ackerfläche für Agrivoltaik zu nutzen, könnte bis zu 20 Prozent des Strombedarfs des Landes decken. Dabei handelt es sich um obere Schätzungen, nicht um gemessene Ergebnisse, und die Studie nennt keinen Termin, wann solche Module Höfe erreichen könnten.