Agro-Photovoltaik: Autarke Multifunktionale Schattenhalle mit digital steuerbaren PV-Nachführsystem „Entwicklung einer steuerbaren Photovoltaikanlage als Alternative zu marktüblichen Schattenhallen. Doppelnutzung als Solartankstelle“
Projektleitung
Andreas Fellner
Forschungseinrichtung
Höhere Bundeslehr- und Forschungsanstalt für Gartenbau und Österreichische Bundesgärten
Projektnummer
101880Projektlaufzeit
-
Finanzierungspartner
Bundesministerium für Landwirtschaft, Regionen und Tourismus
Allgemeine Projektinformationen
Abstract (deutsch)
Erneuerbare Energie und Nachhaltigkeit spielen vor allem in der Landwirtschaft eine wichtige Rolle, daher sind Photovoltaikanlagen ein aktuelles Thema. Autarke Kreislaufsysteme, welche unabhängig oder nahezu unabhängig sind und ressourcenschonend laufen, bekommen immer mehr eine fundamentale Rolle. Lösungsansätze um Kreislaufsysteme im landwirtschaftlichen Bereich zu schließen gibt es zwar schon, aber es existiert noch großer Spielraum. Die derzeitigen Systeme sind starr und entsprechen nicht den Anforderungen einer regel- und steuerbaren Schattierungshalle. Auch die Energieeffizienz von PV-Anlagen kann auf dem Weg zu einer geschlossenen Kreislaufwirtschaft noch ausgebaut werden. Das Projekt soll mehrere Aspekte verbinden: Produktion von verschiedenen Pflanzen, wie zum Beispiel Zierpflanzen, Torfmoose etc., Schutz vor Umwelteinflüssen, Schattenhalle mit digital steuerbarem PV-Nachführsystem, Stromtankstelle, möglichst autarke Stromversorgung. Unter der Schattenhalle sollen im Rahmen des Projekts mehrere Versuche durchgeführt und analysiert werden. Unter anderem soll die Wirkung von PV-Nachführsystemen (tageszeitabhängige Lichtverhältnisse) auf die Produktion von Versuchspflanzen in der Schattenhalle beobachtet werden. Hierbei soll eine optimierte Energiegewinnung erzielt werden können. Die somit gewonnene Energie wird dann in das Stromnetz mit eingespeist und dort wo Strom benötigt wird, direkt genutzt: wie zum Beispiel in einer Großgärtnerei für E-Fahrzeuge, für die Gewächshausanlage (Lüftung, Schattierschirme), für die Kühlzellen, für die Erdmischer... Als weitere Versuchsfrage soll der Stromertrag in Relation mit der Entwicklung von Pflanzenkulturen verglichen werden. Dies soll durch Lichtmessungen bestimmt werden. Die Kulturen werden anhand ihres Wachstums und ihres Aussehens miteinander verglichen.
Schlagwörter (deutsch)
Agro-PV, Fotovoltaik, Schattenhalle
Titel (englisch)
Self-sufficient multifunctional shading hall with digitally controllable PV tracking system
Abstract (englisch)
Renewable energy and sustainability play an important role, especially in agriculture, which is why photovoltaic systems are a current topic. Self-sufficient circulatory systems, which are independent or almost independent and run in a resource-saving manner, are increasingly playing a fundamental role. Although there are already solutions to close circular systems in the agricultural sector, there is still a lot of scope. The current systems are rigid and do not meet the requirements of an adjustable and controllable shading hall. The energy efficiency of PV systems can also be improved on the way to a circular economy. The project is intended to combine several aspects: production of various plants, such as ornamental plants, peat moss, etc., protection from environmental influences, shadow hall with digitally controllable PV tracking system, charging station, power supply that is as self-sufficient as possible. Several tests are going to be carried out and analyzed under the shadow hall as part of the project. Among other things, the effect of PV tracking systems (light conditions dependent on the time of day) and on the production of test plants in the shadow hall will be observed. In this way, it should be possible to achieve optimized energy generation. The energy thus gained is then fed into the power grid and used directly where electricity is needed: For example in a large nursery for electric vehicles, greenhouse systems (ventilation, shading screens), cold cells, soil mixers... used. As a further question to be verified, the electricity yield is to be compared in relation to the development of plant cultures. This is to be determined by light measurements. The cultures are compared based on their growth and appearance.
Schlagwörter (englisch)
PV tracking system
Projektziele
Als Ergebnis sollen folgende Forschungsfragen beantwortet werden: Sind PV-Anlagen und Schattenhallen kompatibel? Kann ein digital steuerbares PV-Nachführsystem den Kulturerfolg einer schattenliebenden Pflanzenart steigern? Und zuletzt inwiefern ist die nach den pflanzenbaulichen Bedürfnissen steuerbare PV-Anlage energieeffizienter als eine starre herkömmliche PV-Anlage?
Quantitative Ziele sind eine Ertragssteigerung bzw. eine Erhöhung des Kulturerfolges der untersuchten Pflanzenarten (gemessen mittels folgender Parameter: optischer Eindruck der Pflanze, verkürzte Kulturdauer, Zuwachs, Wurzelmasse) und eine Steigerung des Energieertrags (gemessen in Kilowattstunden)
Praxisrelevanz
Alle Betriebe oder Unternehmen die in der Pflanzenproduktion tätig sind, egal ob Klein- oder Großunternehmen und den Wunsch besitzen, nachhaltiger und umweltbewusster zu arbeiten, autarker/unabhängiger zu wirtschaften und dabei energieeffizient das Optimum für ihre Kulturen zu erzielen, sollen von den Ergebnissen lernen können. Im Vergleich zu herkömmlichen PV-Anlagen sind digital steuerbare PV-Nachführsystem viel dynamischer und passen sich besser den individuellen Bedürfnissen der Betriebe/Unternehmen an. Sie sollen energieeffizienter sein und es ermöglichen unabhängiger vom Stromnetz zu wirtschaften. Durch die alternative PV-Schattierungsanlage soll eine höhere Produktion bzw. ein höherer Kulturerfolg als bei einer herkömmlichen Schattenhalle erzielt werden. Zusätzlich soll der monetäre Mehraufwand durch Produktion von elektrischen Strom welcher direkt von dem Betrieb verwendet wird ausgeglichen und in weiterer Folge ein zusätzlicher Ertrag lukriert werden.