Lehre

Hintergrund:

Auf den landwirtschaftlichen Versuchsflächen des Ihinger Hofes in Renningen wurde im August/September 2025 eine hoch aufgeständerte Agri-PV-Forschungsanlage mit einer Fläche von 0,36 ha installiert. Die bifazialen Doppelglasmodule mit 218 kWp Nennleistung sind in 5,5 m Höhe montiert und erzeugen eine durchschnittliche Bodenbeschattung von etwa 30 %. Die landwirtschaftliche Nutzung erfolgt in 13 × 14 m großen Parzellen, in denen verschiedene Kulturen und Sortenparallel untersucht werden können. Die Anlage dient der Erforschung u.a. von Ertrags- und Qualitätsveränderungen, mikroklimatischen Prozessen und Bodenparametern.

Ziel der Abschlussarbeit:

Ziel ist die Simulation der Lichtverteilung unter der Agri-PV-Anlage mithilfe der Raytracing-Software bifacial_radiance sowie – je nach Schwerpunkt – die Validierung der Simulation oder deren Weiterverarbeitung in Pflanzenwachstumsmodellen.

Mögliche Schwerpunkte der Arbeit (in Absprache wählbar):

Lichtsimulation & Validierung

·         Aufbau eines digitalen Szenenmodells der Agri-PV-Anlage

·         Durchführung von Strahlungssimulationen

·         Durchführung von Lichtmessungen (PAR-Sensorik) unter der Anlage zur Validierung der Simulationsergebnisse

·         Vergleich zwischen Simulation, Messdaten und bestehenden Literaturwerten

Lichtsimulation & Pflanzenwachstumsmodellierung

·         Nutzung der Lichtsimulation als Eingangsgröße für das Pflanzenmodell Expert-N

·         Durchführung einer Sensitivitätsanalyse, wie unterschiedliche Kulturarten auf Beschattung reagieren

·         Vergleich verschiedener Beschattungsszenarien und deren Effekte auf Biomasse, Ertrag und Ressourcenflüsse

Allgemeine Aufgabenbereiche:

·         Einarbeitung in bifacial_radiance und Raytracing-Methodik

·         Erstellung und Parametrisierung des Szenenmodells

·         Aufbereitung und Nutzung von Wetter- und Einstrahlungsdaten

·         Analyse der räumlichen Heterogenität der Lichtverteilung

·         Wissenschaftliche Einordnung der Ergebnisse und Ableitung agronomisch relevanter Schlussfolgerungen

Anforderungen:

·         Studium in Agrar- oder Umweltwissenschaften, Geographie oder verwandten Bereichen

·         Interesse an Agri-Photovoltaik, Modellierung und Mikroklima

·         Grundkenntnisse in Python sind von Vorteil, aber nicht zwingend

·         Sorgfältige und strukturierte Arbeitsweise

Wir bieten:

·         Arbeit in einem interdisziplinären Forschungsumfeld zu einem hochaktuellen Thema

·         Betreuung durch Expert*innen aus Agri-PV-Forschung und Simulation

Kontakt:

Dr. Sebastian Gayler (Fg. Biogeophysik, 310d): sebastian.gayler@uni-hohenheim.de, Tel: 0711-459-22323

Dr. Lisa Pataczek (Fg. Pflanzenökologie, 320b): lisa.pataczek@uni-hohenheim.de, Tel: 0711-459-23693

Arbeitsgruppe: Universität Hohenheim – Pflanzenökologie (320b)

Ort der Datenerhebung: Agri-PV-Anlage der Hofgemeinschaft Heggelbach (Bodenseeregion)

Zeitraum: ab Frühjahr 2026

Hintergrund

Agri-Photovoltaik (Agri-PV) ermöglicht die gleichzeitige Nutzung landwirtschaftlicher Flächen für die landwirtschaftliche Produktion und die Gewinnung von Solarenergie. Die Auswirkungen solcher Systeme auf die Futterpflanzenproduktion, insbesondere auf Ertrag und Futtermittelqualität, sind wissenschaftlich hochrelevant, jedoch bisher nur in Ansätzen untersucht. In der Agri-PV-Anlage Heggelbach wird seit 2024/25 eine artenreiche Grasmischung unterschiedlich bewirtschaftet: Intensive Mahd (ca. 4 Schnitte pro Saison) und Weide. Neben botanischer Zusammensetzung sind insbesondere Futtermittelmenge und -qualität wichtige Parameter für die Bewertung des Systems.

Ziel der Arbeit

Ziel der Abschlussarbeit ist die Erfassung und Bewertung der Futtermittelqualität und -quantität in einer Agri-PV-Anlage, differenziert zwischen Mahdfläche und beweideter Fläche, sowie über mehrere Zeitpunkte der Vegetationsperiode. Die Arbeit soll Erkenntnisse darüber liefern, wie sich Agri-PV-Systeme auf Biomasseproduktion und Futtermittelqualität auswirken.

Aufgaben der Arbeit

Die genaue Ausgestaltung kann je nach Abschlussart (BA/MA) angepasst werden:

Erhebung der Futtermittelmenge: Mahd- und Weidefläche

Ø  mindestens 3–4 Schnitte in der Agri-PV-Anlage Heggelbach (ggf. mehr, wenn sich Zeitpunkt der Mahd- und Weideschnitte nicht synchronisieren lassen)

Ø  Abstimmung der Schnittzeitpunkte mit dem Betriebsleiter

Ø  Probenahme und (Vorbereitung der) Laboranalysen

Ø  Analyse folgender Qualitätsparameter: Rohasche, Rohprotein, Rohfaser, ggf. Rohfett, Trockenmasse

Ø  Ergänzend möglich:

- Bestimmung energetischer Futterwerte

- Einbindung mikroklimatischer Daten (Bodenfeuchte und Matrixpotenzial)

- Verknüpfung mit botanischen Zusammensetzungsdaten

Ihr Profil

·         Studium der Agrarwissenschaften, Biologie, Umweltwissenschaften oder verwandter Fächer

·         Interesse an Futterbau, Pflanzenproduktion und Agri-Photovoltaik

·         Bereitschaft zur Feldarbeit (mind. 3–4 Einsätze)

·         Führerschein (Klasse B) zwingend erforderlich

·         Selbstständige und zuverlässige Arbeitsweise

·         Freude an interdisziplinärer Forschung

Wir bieten

·         Mitarbeit in einem aktuellen Forschungsprojekt im Bereich Agri-PV

·         enge Betreuung durch das Fachgebiet Pflanzenökologie (320b)

·         Einblick in innovative landwirtschaftliche Systeme

·         Möglichkeit für praxisnahe und gleichzeitig wissenschaftlich relevante Fragestellungen

Kontakt

Bei Interesse oder Fragen melden Sie sich gerne bei: Dr. Lisa Pataczek, Universität Hohenheim, Fg. Pflanzenökologie: Lisa.pataczek(at)uni-hohenheim.de – 0711 – 459 - 23693

Hintergrund:

Im Sinne einer ressourceneffizienten Landnutzung werden zurzeit verschiedenen Ansätze zur Kombination von Solarstromproduktion und landwirtschaftlicher Nutzung auf derselben Fläche entwickelt und erprobt. Die Firma Next2Sun hat ein System mit vertikalen bifazialen Solarmodulen entwickelt und testet dieses unter anderem auf einer 1 ha großen Ackerbaufläche im Saarland und in Aasen bei Donaueschingen. Aus pflanzenbaulicher Sicht stellt sich die Frage, welchen Einfluss die durch Solarmodule veränderten Wachstumsbedingungen auf Ertrag und Qualität ausüben, aus ökonomischer Sicht welchen Einfluss die Solarmodule auf die Wirtschaftlichkeit des Ackerbaus haben.

Vorhabensbeschreibung:

Zur Klärung der skizzierten Fragestellung sollen im Rahmen einer Studienarbeit während der Vegetationsperiode alle 2-3 Wochen am Standort Mertzig-Wellingen, Saarland, Ertrag und Qualität erfasst werden. Dazu werden die Ackerstreifen zwischen den Solarwänden in mehrere Zonen eingeteilt, in diesen werden im Laufe der Vegetationsperiode Bonituren zum Pflanzenwachstum und Pflanzenentwicklung durchgeführt. Für die Ertragsanalyse wird anschließend in jeder Parzelle mit Hilfe einer Akkuschere eine 0,5 m² große Teilfläche geschnitten und der Aufwuchs im Trockenschrank getrocknet. Durch Wiegung vor und nach der Trocknung wird der TM-Ertrag und TS-Gehalt bestimmt. Nach Zerkleinerung können die Proben für weitere Qualitätsuntersuchungen im Labor verwendet werden.

Voraussetzungen: 

- Führerschein

- Belastbarkeit (lange Autofahrten und lange Feldtage)

- Selbstständiges Arbeiten und Selbstorganisation

Bearbeitungsbeginn: ab Frühjahr 2026

Bei Interesse bitte melden bei: Felicitas Ow-Wachendorf, Email: f.ow-wachendorf@uni-hohenheim.de

Hintergrund:

Im Sinne einer ressourceneffizienten Landnutzung werden zurzeit verschiedenen Ansätze zur Kombination von Solarstromproduktion und landwirtschaftlicher Nutzung auf derselben Fläche entwickelt und erprobt. Die Firma Next2Sun hat ein System mit vertikalen bifazialen Solarmodulen entwickelt und testet dieses unter anderem auf einer 1 ha großen Ackerbaufläche im Saarland. Auf den nicht-acker-baulich genutzten Streifen unterhalb der Solarmodule wurden Blüh- und Weidelgrasstreifen angelegt. Aus Sicht der Biodiversität stellt sich die Frage, welchen Einfluss die durch Solarmodule veränderten Mikroklimabedingungen und die alternierenden Blüh- und Weidelgrasstreifen unterhalb auf die Abundanz und Vielfalt von Laufkäfern haben.

Vorhabensbeschreibung:

Zur Klärung der skizzierten Fragestellung sollen im Rahmen einer Studienarbeit während der Vegetationsperiode ca. 2-3 mal der Standort Mertzig, Saarland angefahren werden, um die Becherfallen mit Lösung für die Laufkäfer auszubringen und wieder einzusammeln. Anschließend sollen die Käfer bestimmt werden und die Abundanz in Abhängigkeit der verschiedenen Untermodulnutzungsstreifen analysiert werden. Gegebenenfalls können auch zusätzlich Beikräuter und Beikrautdruck auf die Ackerkultur in Abhängigkeit der verschiedenen Untermodulnutzungsstreifen untersucht werden.

Bearbeitungsbeginn: ab Frühjahr 2026

Voraussetzungen:

- Führerschein

- Belastbarkeit (lange Autofahrten und lange Feldtage)

- Selbstständiges Arbeiten und Selbstorganisation

Bei Interesse bitte melden bei: Felicitas Ow-Wachendorf, Email: f.ow-wachendorf@uni-hohenheim.de