Auf der Suche nach nachhaltigen Anbausystemen haben sich viele mit der Agri-Photovoltaik befasst, die eine Doppelnutzung von Agrarflächen für die Gartenbauwirtschaft und die Erzeugung erneuerbarer Energie ermöglicht. Die größte Hürde bei dieser Technologie besteht jedoch darin, das richtige Gleichgewicht zwischen Strom- und Pflanzenproduktion zu finden. Aus diesem Grund wurde das von Horizon Europe finanzierte Projekt REGACE ins Leben gerufen, das die Kombination des TriSolar-Systems mit CO₂-Anreicherung untersuchen soll. "Das TriSolar-System ist ein agrivoltaisches, auf die Pflanzen reagierendes Solar-Tracking-System, das in Gewächshäusern installiert wird und Wachstumsbedingungen für Pflanzen optimieren soll", erklärt Dr. Esther Magadley vom REGACE-Projekt.
"Das TriSolar-System besteht aus speziell angefertigten monokristallinen zweischichtigen Solarzellen. Diese Paneele haben eine transparente Rückwand und Zwischenräume zwischen den Zellen, um eine gleichmäßige Lichtverteilung im Gewächshaus zu gewährleisten." Der intelligente Kontrollmechanismus des Systems passt den Winkel der Paneele an den Lichtbedarf der Pflanzen an. Im Grunde ist es so, als würde man den Pflanzen den ganzen Tag über die perfekte Menge an Licht und Schatten geben.
"Durch CO₂-Anreicherung, die den Pflanzen hilft, mit weniger Licht zu wachsen, wollen wir diese Technologie in nördlichen Klimazonen mit schlechteren Lichtverhältnissen nutzbar machen", sagt Dr. Magadley. Im Rahmen des Projekts werden die Systeme an sechs Standorten in Europa und Israel installiert, um ihre Leistung aus verschiedenen Perspektiven zu bewerten.
Pflanzen und Strom
Das REGACE-Projekt bietet eine Lösung, um die Ernteerträge zu erhöhen und gleichzeitig erneuerbare Energie zu erzeugen. Dr. Magadley erklärt: "Das System wird mit ein paar Schrauben an den Gewächshausstützen befestigt, sodass keine zusätzlichen winddichten Konstruktionen erforderlich sind und die Installationskosten gesenkt werden."
Außerdem kann diese Technologie mit doppeltem Verwendungszweck (für Pflanzen und Strom) kleine Gewächshausbetriebe in Energieerzeuger verwandeln. Das System wurde in verschiedenen Arten von Gewächshäusern getestet, um sicherzustellen, dass es mit verschiedenen Kulturen und Strukturen funktioniert.
Das TriSolar-System zeichnet sich dadurch aus, dass es auf die Lichtbedürfnisse der Pflanzen eingeht. Dr. Magadley betont: "Es ist eines der wenigen Systeme, das die Lichtverhältnisse für Pflanzen optimiert. Durch die Kombination mit der CO₂-Anreicherung erzielen wir höhere Ernte- und Stromerträge."
Aber wie schafft es diese Technologie, beides zu erreichen? Das TriSolar-System passt die Solarmodule an, um optimales Licht in der Höhe der Pflanzen zu gewährleisten. "Die CO₂-Anreicherung gleicht die geringeren Lichtverhältnisse aus, sodass sich die Paneele mehr auf das Einfangen des Sonnenlichts und die Stromerzeugung konzentrieren können", sagt Dr. Magadley.
Wenn es grün ist, ist es gut
Das TriSolar-System ist ziemlich kulturunabhängig und kann sowohl in Gemüse- als auch in Blumengewächshäusern eingesetzt werden. Dr. Magadley erklärt: "Das System kann für verschiedene Pflanzen angepasst werden, indem man die Lichtanforderungen im TriSolar-System ändert." Ob Sie nun Tomaten oder Tulpen produzieren, diese Technologie ist für jeden da.
Die Entwicklung dieser Technologie war nicht ohne Hürden. "Das Gleichgewicht zwischen Elektrizität und Pflanzenproduktion war eine der größten Herausforderungen", sagt Dr. Magadley. Das Team musste einen Befestigungsmechanismus entwickeln, der für verschiedene Gewächshaustypen, wie Polytunnel und Glasgewächshäuser, und unterschiedliche Abdeckungsverhältnisse geeignet ist. Außerdem entwickelten sie verschiedene halbtransparente Solarmodule, die für diese Strukturen geeignet sind.
Die gute Nachricht ist, dass die Installation relativ einfach ist. Das System wird an der bestehenden Gewächshausstruktur angebracht. Dr. Magadley merkt an: "Die Technologie wird zwar noch optimiert, aber die nächste Version wird die Installation noch einfacher machen."
Im Rahmen von REGACE werden die Erzeuger bei der Installation und Nutzung der Technologie unterstützt. Dr. Magadley erwähnt: "Wir sammeln Feedback von Gewächshauserzeugern in verschiedenen Ländern, um das System weiter zu optimieren. Für den kommerziellen Einsatz planen wir, den Produzenten kontinuierliche Unterstützung zu bieten."
Wer braucht schon Sonne?
Ursprünglich für sonnige Gebiete konzipiert, wird das TriSolar-System nun durch REGACE in verschiedenen Klimazonen getestet. "Unser Ziel ist es, die Technologie durch CO₂-Anreicherung für nördlichere Regionen mit geringer Sonneneinstrahlung geeignet zu machen", sagt Dr. Magadley. Die Installationen reichen von Norddeutschland bis Israel und decken ein breites klimatisches Spektrum ab.
Dr. Magadley ist davon überzeugt, dass die Erzeuger außerhalb Deutschlands von dem Projekt ebenso begeistert sein werden. "Die Ergebnisse des REGACE-Projekts dürften für verschiedene geografische Gebiete interessant sein und den Produzenten in verschiedenen Regionen Vorteile bringen", sagt sie.
REGACE hat sechs Installationsstandorte, darunter universitäre Forschungszentren und landwirtschaftliche Betriebe: Bio-Gärtnerei Watzkendorf GmbH, ein Biohof in Norddeutschland; Humboldt-Universität zu Berlin, Deutschland; Fattoria Solidale del Circeo, ein sozialer Bauernhof in Italien; Universität für Bodenkultur, Wien, Österreich; Universität Thessalien, Griechenland; AlZahrawy Society, Research Center, Israel.
Das Projekt hat noch 18 Monate Zeit, um Daten zu sammeln und zu analysieren, aus denen Empfehlungen für die Einführung der Technologie in verschiedenen Ländern hervorgehen werden. Wenn es sich als praktikabel erweist, hat REGACE das Potenzial, eine wertvolle agrivoltaische Lösung für Gewächshäuser weltweit zu bieten. Vielleicht wird Ihr nächstes Gemüse aus dem Gewächshaus mit einer Portion Solarenergie angereichert.
Weitere Informationen:
Regace
regaceproject.com