JBMC

AGRI-PHOTOVOLTAIK

AGRI-PV ANLAGEN

Unter Agri-Photovoltaik – auch Agrivoltaik oder Agri-PV genannt – versteht man die Errichtung von lichtdurchlässigen und hochaufgeständerten Photovoltaikanlagen auf landwirtschaftlichen Nutzflächen. Solche Agri-PV Anlagen ermöglichen eine effiziente Doppelflächennutzung in Gemüse-, Beeren- und Obstkulturen, indem, Witterungsschutz sowie ökologische Stromproduktion, auf intelligenter Art und Weise, auf derselben Parzelle kombiniert werden.

Unsere Agri-PV Anlagen werden – Dank unserer umfangreichen Erfahrung in der Entwicklung und Umsetzung von solchen Projekten – auf jegliche Betriebs- und Ortsgegebenheiten abgestimmt, sodass ressourcenschonende Produktionen mit agronomischen sowie ökonomischen Vorteilen garantiert werden. Diese Gegebenheiten berücksichtigen z. B. Sonneneinstrahlung, Witterung, ev. Streuschäden, Wasserableitung-/ oder Rückführung, Anbau, Logistik und Düngung, Schädlingsbekämpfung und Pflanzenschutz sowie Kulturplanung und Management.

Die obenerwähnten agronomischen Vorteile liegen, unter unseren Agri-PV Anlagen, insbesondere in der Erzeugung der idealen Wachstumskonditionen In Gemüse-, Beeren- und Obstkulturen. In der Hauptzweckbestimmung nehmen unsere Agri-PV Anlagen primär die Funktion eines stabilen Witterungsschutz gegen Sonnenbrände, Frost, Starkregen, Hagel sowie Windböen ein, sowie Sekundär, die der langjährigen Energieerzeugung durch Photovoltaik. Beide Funktionen bieten, nebst grossen ökonomischen Vorteilen durch die maximale Flächennutzungseffizienz, auch eben ein besseres Mikroklima unter der Agri-PV Anlagen, welche wiederum einen ressourcenschonender Gemüse-, Beeren- und Obstanbau ermöglichen (weniger Wasserbedarf, präzisere Düngung, weniger Hitzestress und somit resistentere Pflanzen und qualitativere Ernten…).

Der Bau einer Agri-PV Anlage ist Baubewilligungspflichtig und grundsätzlich ab dem Jahr 2022 möglich. Die raumplanerischen sowie anderen gesetzlichen Bestimmungen (wie z. B. Fruchtfolgeflächen, Raumentwicklung, Innere Aufstockung / Intensive Landwirtschaftszone, Standortgebundenheit, Verordnung über die Direktzahlungen oder das Bundesgesetz über das bäuerliche Bodenrecht) ermöglichen es unseren Behörden bereits heute schon, der Bau unseren Agri-PV Anlagen, ausserhalb von Bauzonen, zonenkonform zu bewilligen. Im Rahmen der Projektablaufplanung werden behördliche Hürden spezifisch angegangen und konstruktiv umgesetzt.

Auch Precision-Farming wird unter unseren Agri-PV Anlagen wichtiger: Automatische Lenk-Assistenzsysteme, Autopiloten, Drohnen oder automatisierte Traktorenkonzepte (ATK) sind für unsere Agri-PV Anlagen wie geschaffen. GPS-Positionssignale sowie Real-Time-Kinematik-Korrekturen werden in unseren Anlagen durch Sensordaten ersetzt, welche sich an der Anlagekonstruktion orientieren und nicht mehr an Rover, Satelliten und Basisstationen. Dies ermöglicht es Landwirtinnen und Landwirten, Schleppfahrzeuge und Maschinen einzusetzen, welche viel präziser und autonom fahren können (weniger Arbeit) und eine ATK zu besitzen, welche zu tieferen Kosten zu haben wäre, als übliche Systeme am Markt es sind. Precision-Farming-Methoden zielen aber auch vermehrt auf die ressourcenschonende Produktion von Kulturen ab, z. B. durch die Einsparung von Pflanzenschutzmitteln und Wasser, was in unseren Agrivoltaikanlagen erwünscht ist und auch erreicht wird.

RPG RAUMPLANUNGSGESETZ

RPV RAUMPLANUNGSVERORDNUNG

ZHAW MACHBARKEITSSTUDIE

VORTEILE EINER AGRI-PV ANLAGE

Langjährigen und stabilen Witterungsschutz in Gemüse-, Beeren- und Obstkulturen gegen Sonnenbrände, Frost, Starkregen, Hagel und Windböen

Erhöhen von Betriebseinnahmen Dank sehr hoher Energieproduktion auf der Nutzfläche des Betriebes (max. Flächennutzungseffizienz)

Besseres Mikroklima Dank Geschütztem Anbau unter Agri-PV Anlagen sowie ressourcenschonender Beeren- und Obstanbau (geringerer Einsatz von Wasser und Pflanzenschutzmitteln)

Erhalten von spezifischen Förderungsvergütungen für erneuerbare Energien und Leuchtturmanlagen (bedingter Forschungsbeitrag, Speziell für Agri-Photovoltaikanlagen, ab 2023 erhältlich)

Terminkultur planbar durch gleichmässiges Wachstum und Reife der Früchte sowie Entlastung der „Spitzen“ in der Kulturführung. Optimale Temperaturen bei Hitzewellen im Sommer werden ohne zusätzlicher Schattierungsaufwand erreicht

Bessere Klimabedingungen für das Betriebspersonal und Erntehelfer/innen sowie integrale Möglichkeit hier automatisierte Traktorenkonzepte (ATK) einzusetzen (weniger Arbeit)

Ökologische und ökonomische Alternative zur Kunststoffabdeckungen (Vermarktung- und Marketingvorteile durch Differenzierung zum Wettbewerb)

Fundamentlose Anlage mit kurzer Rückbauzeit (flexibel in der Benutzung der Flächen)

Eine einfache, ökonomische sowie saubere Lösung zur Überdeckung von wertvollen Beeren- und Obstkulturen. Ohne Betonfundamente, von oben und unten reinigungsfähig und sofort einsatzfähig!

Die statische Konstruktion ist absolut witterungsbeständig und über Generationen stabil. Zudem charakterisieren sich unsere Agri-PV Anlagen dadurch aus, dass sie sehr geringe Betriebskosten verursachen.

Es gibt viele Gründe zur Annahme, dass sich solche agrivoltaik Anlagen – also witterungsbeständige und stabile Witterungsschutz-Konstruktionen – weiterhin als lohnende und langjährige Einmalinvestitionen für viele Landwirtinnen und Landwirte erweisen werden.

Nachhaltige Entwicklung, von der alle Beteiligten – in Form einer ökonomischen, ökologischen und sozialen Rendite – profitieren und wachsen können. Das ist es, für was wir stehen!

Für die Menschen, Ihre Tiere und unsere Umwelt

SYSTEME / FUNKTIONSWEISE

Es ist weitbekannt, dass Lichtenergie nur einmal verwendet werden kann. Hier gibt es also auch für unsere Anlagensysteme keine Magie! Die Frage, die sich hier intelligenter Weise stellt ist die, ob es nicht Sinn machen würde, sich die überschüssige Lichteinstrahlung in Gemüse-, Beeren- und Obstkulturen zu nutzen zu machen und mittels Agri-PV in Betriebseinkommen umzuwandeln.

Die hier einzigartig gebildete Synergie zwischen Nahrungsmittelproduktion und Energiegewinnung ist absolut wegweisend für eine erfolgreiche Realisierung unserer Energiewende. Unsere – an die Anbauanforderungen Individuell angepasste Agri-PV Anlagen – sind technische Konstruktionen, welche eine Langjährige Witterungsschutzfunktion übernehmen und überschüssige Sonneneinstrahlung in Strom umwandeln. Agri-PV Energieerzeugungsanlagen bestehen aus drei Hauptteilen (das Solarkraftwerk, der Stationär Grossspeicher mit den dazugehörigen Stromumwandlungs- und Managementsystemen, sowie einer Trafostation für die Erschliessung an das Stromnetz). Der Solarpark ist der umfangsreichste Teil eines AgriPV Bauvorhabens. Hier werden hocheffiziente HT-Doppelglas Module auf einer soliden und unterfahrbaren Unterbaukonstruktion aufgeständert. Die Module sind alle bifazial und ermöglichen so eine maximale Nutzung des Sonnenlichts aus allen Seiten. Der Wirkungsgrad unseren Panels ist der höchstmögliche in der industriellen Fertigung überhaupt!

Der Unterbau besteht aus antikorrosionsbeschichtetem Stahl und steht für schnelle Installation, langjährige Nutzung sowie Profitabilität. Der Gleichstrom (DC), welcher tagsüber erzeugt wird, wird in einen Speicher geleitet, wo er für die Netzspeisung der folgenden Nacht aufbewahrt wird (oder f. max. ein paar Tagen). Unsere Speicher sind tiefentladefest und weisen eine hohe Zyklenfestigkeit auf. Der gespeicherte Strom wird anschliessend über ein CPCS (zentrales Energieumwandlungssystem) in Wechselstrom (AC) umgewandelt und über ein EMS (Strommanagementsystem), mit netzdienlicher Funktion, über ein Umspannnetztransformator, in das Verteilernetz eingespeist.

Diese Anlagen sind ökonomisch, absolut witterungsbeständig und über Generationen stabil. Zudem charakterisieren sich unsere Agri-PV Anlagen dadurch aus, dass sie sehr geringe Betriebskosten verursachen, was ihre Rentabilität erhöht und somit ihre Abschreibungszeit verringert. Nach einer Einsatzzeit von mehreren Dutzenden Jahren, sind die Solarmodule einfach und ohne Kraneinsatz, von unten austauschbar. Im Falle des Verkaufs der Parzelle, könnte die Anlage innert Kürze rückgebaut werden und die hochwertigen Materialien – wenn die Anlage nicht Occasion weiterverwendet werden würde – zu >95% recycelt und verkauft werden könnten.

An die Anbauanforderungen Individuell anpassbar sind unsere Agrivoltaik-Anlagen im speziellen in der optimalen Abstimmung der so wichtigen Lichtdurchlässigkeit in Bezug auf die vom Betrieb ausgewählten Anbau- und Produktionsmethoden. Ertragsminderungen sind mit Agri-PV Anlagen zu rechnen, bleiben aber in jederzeit überschaubar, von Jahr zu Jahr sehr stabil und mit dem Zusatzeinkommen durch die Erlöse aus der Stromerzeugung, in einem Vielfachen weggemacht.

ERFAHRUNGSAUSTAUSCH CH & EU

AGRONOMIE

Gut geeignet für den geschützten Anbau unter Agri-Photovoltaikanlagen sind, nebst den meisten Gemüsearten, Sammelsteinfrüchte wie; Himbeeren und Brombeeren sowie echte Beeren wie; rote Johannisbeeren, Heidelbeeren, Jostabeeren und Aroniabeeren. Dabei gilt in Erinnerung zu behalten, dass mit Agri-PV Anlagen, bodenunabhängige Kulturführungen (in intensiver Landwirtschaftszone) auch erfolgreichere Ernten – Punkto Volumen, Geschmack und Haltbarkeit – erbringen können, als welche, die aus bodenabhängigen Anbausystemen stammen.

Der Grund dafür kann wie folgt erläutert werden: Auf unseren Breitengrade brauchen Plug-in Pflanzen sowie Stecklinge (Jungpflanzen nach ihrer Vermehrung) die höchstmögliche Lichteinstrahlung um zum gewünschten Zeitpunkt Lateral-Knospenansätze zu bilden sowie später, termingerecht, fruchttragend zu sein. Die Blütenbildung (Übergang von der vegetativen zur reproduktiven Phase) erfolgt entweder autonom bei Erreichen einer bestimmten Entwicklungsphase der Pflanze (Blühreife) oder kann auch durch die Tageslichtlänge induziert werden (Photoperiodismus), bei vielen Pflanzen auch in Antwort auf Stressfaktoren (Trockenheit, Schädlingsbefall). Diese Letztere Methode ist heute in der Vermehrung von zum Beispiel verschiedenen Long Canes (Herbst- und Sommerhimbeersorten) weit verbreitet und primär angewendet um gesunde und kräftige Pflanzen zu zeugen.

In der Produktion wiederum benötigen und tolerieren die obenerwähnten Beeren eine gewisse Schattierung. Diese Schattierung ist unter einer optimal-ausgelegter Agri-Photovoltaikanlage bestens und homogen erzeugt und kann somit die gewünschten Erträge auch bei aussergewöhnlich ungünstigen Wetterbedingungen garantieren. Es bleiben unter Agri-PV Anlagen jedoch nach wie vor robuste Sorten empfohlen! Die Blütenbildung und Lichtdurchlässigkeit der Panels sind also wichtige Anbaufaktoren, die im Einzelfall berücksichtigt und, bei der Planung von Bauprojekten, optimal aufeinander abgestimmt werden müssen.

Nebst den obenerwähnten Gemüse- und Beerenanbau sind agrivoltaik Anlagen auch über Kernobst- und Spalierfrüchteanlagen denkbar. Da diese wiederum der Kategorie der Bodenabgängen Dauerkulturen gehörig sind und sich zum Teil als heikle Kulturen – Punkto Lichtmanagement – erwiesen haben, sind für uns Langjährige Forschungsergebnisse auf existenten Anlagen wünschenswert, bevor über solchen Anbauflächen Agrivoltaik gebaut wird. Limitierend könnte ebenfalls die Höhe der Anlage unter Kernobst werden, denn Höhe bedeute Kosten, und diese sind – nebst einer oft geringeren Dichte an Solarzellen über Kernobstanlagen – massgeben für die Rentabilität eines Agri-PV Projektes. Es ist durchaus vorstellbar, dass die Vorteile von Agri-PV Anlagen über Kernobst- und Spalierfrüchteanlagen in der Verringerung der Frostberegnungseinsätze sowie chemischer Ausdünnung (Fruchtbehang) liegen könnten.

NAHRUNG & ENERGIE NATUR