Photovoltaik-Gewächshäuser: Was sie sind und welche Vorteile sie bieten

Photovoltaik-Gewächshäuser integrieren die landwirtschaftliche Produktion mit der Solarenergie. Durch die Verwendung von halbtransparenten Photovoltaik-Paneelen ermöglichen sie das Wachstum der darunter liegenden Pflanzen, während sie saubere Energie produzieren. Dieser innovative Ansatz ermöglicht eine doppelte Nutzung des Bodens, optimiert den Raum und maximiert die Erträge.

Es gibt zahlreiche Aspekte zu berücksichtigen, wenn es um die Realisierung eines Photovoltaik-Gewächshauses geht. Der Schattenwurf der Photovoltaik-Paneele auf den Boden, die Menge an photosynthetisch aktiver Strahlung innerhalb der Struktur und die Planung von geschützten Systemen, die eine ausreichende Flexibilität gewährleisten, um sich an die Veränderungen der Anbauanforderungen als Reaktion auf die Marktschwankungen anzupassen, sind alles Faktoren, die die Planung eines Photovoltaik-Gewächshauses erheblich beeinflussen.

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Photovoltaik-Gewächshaus – Software Solarius PV

Was sind Photovoltaik-Gewächshäuser

Photovoltaik-Gewächshäuser sind feste und im Boden verankerte Strukturen, die neben der Stromproduktion auch eine landwirtschaftliche Produktion bieten können. Sie erfüllen somit gleichzeitig zwei Aufgaben:

• die Bereitstellung landwirtschaftlicher und/oder florikultureller Produkte;
• die Erzeugung elektrischer Energie aus photovoltaischen Quellen.

Die Gewächshäuser haben die Eigenschaft, die ideale Umgebung für die Art der Anbaukultur zu schaffen, die Sie realisieren möchten. Ihre Struktur kann aus verschiedenen Materialien hergestellt werden: Eisen, Holz, Mauerwerk oder Aluminium.

In der Regel stehen sie auf einem Fundament aus Mauerwerk oder auf mobilen Stützen, die im Boden verankert sind, und haben Wände und ein Dach aus transparentem Material mit festen oder saisonal abnehmbaren Verschlüssen.

Je nach Bedarf kann Licht in ihr Inneres gelangen, die Wärme reguliert und die Luftfeuchtigkeit variiert werden. Die Wände sind aus klarem Glas und das Dach kann geneigt sein, entweder von einer oder von beiden Seiten, und ist mit Fenstern ausgestattet, die nach außen geöffnet werden, um eine Belüftung zu ermöglichen.

Typen von Gewächshäusern

Je nach strukturellen und geometrischen Lösungen können Gewächshäuser klassifiziert werden in:

• Tunnelgewächshaus: Sie haben eine Struktur in Form eines Bogenabschnitts, die Abdeckung besteht normalerweise aus Kunststofffolie und sie sind in der Regel mobile Strukturen. Ihre besonderen Merkmale sind niedrige Kosten und reduzierte Technologie für die Klimatisierung;
• Gewächshaus mit gewölbtem Dach: Sie haben ein Dach mit gewölbtem Profil, das von vertikalen Stützen getragen wird, die Abdeckung besteht normalerweise aus Folien oder Platten aus Kunststoffmaterial. In den Wänden und auf dem Dach sind Öffnungen für die Belüftung vorhanden;
• Pavillongewächshaus: Sie haben ein Dach mit flachen Neigungen, das von vertikalen Wänden getragen wird, die Abdeckung besteht aus Glas- oder Kunststoffplatten. Die Öffnungen für die Luftzirkulation sind entlang der Seiten und am First positioniert. In diese Kategorie fallen die Gewächshäuser vom Venlo-Typ: vertikale Säulen und ein horizontaler Träger bilden die primäre tragende Struktur, auf deren Oberseite die sekundäre Struktur des Daches ruht; in der Regel besteht die Abdeckung aus Glas.

Merkmale eines Photovoltaik-Gewächshauses

Wie wir gesehen haben, gibt es verschiedene Arten von Photovoltaik-Gewächshäusern, die je nach verfügbarem Raum und geplanter Anbauart entworfen werden.

Dennoch müssen einige strukturelle Merkmale immer eingehalten werden, um die volle Effizienz der Photovoltaikanlage zu gewährleisten:

• Größe: Die Gewächshäuser müssen eine Mindestbreite von 9 Metern und eine Höhe von mindestens 2 Metern haben. Wenn Sie mehrere Photovoltaik-Gewächshäuser bauen möchten, ist es notwendig, einen Abstand von mindestens 6-7 Metern zwischen ihnen einzuhalten;
• Ausstellung: Die Solarmodule müssen im am stärksten nach Süden ausgerichteten Teil des Gewächshauses installiert werden, um die Sonneneinstrahlung zu maximieren. Sie können schachbrettartig angeordnet werden, um eine größere Lichtdurchdringung durch die Abdeckung zu ermöglichen;
• Leistung: Es gibt keine vordefinierte Standardleistung für Photovoltaik-Gewächshäuser. Jede Anlage muss entsprechend den spezifischen Anforderungen dimensioniert werden, ähnlich wie bei Wohnsolarsystemen.

Was sind die Vorteile eines Photovoltaik-Gewächshauses

Einer der Hauptvorteile der Integration von Photovoltaik in Gewächshäuser ist die Möglichkeit, die optimale Ausrichtung der Module bereits in den frühen Planungsphasen zu gestalten, da Gewächshäuser keine festen Gebäude mit Fundamenten sind.

Der Bau eines Gewächshauses, das für die Unterbringung einer Photovoltaikanlage vorgesehen ist, erfordert eine Abdeckung, die so gestaltet ist, dass die Module mit einem idealen Neigungswinkel und nach Süden ausgerichtet installiert werden können.

Im Gegensatz zur Installation auf Gebäuden, Hallen oder Lagerräumen kann das Montagesystem der Module auf einem Gewächshaus viel vielseitiger sein und semi-abnehmbar gestaltet werden. Dies ermöglicht es, die Neigung und Ausrichtung der Photovoltaik-Module je nach Jahreszeit oder Belüftungsbedarf des Gewächshauses zu optimieren.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist die direkte Nutzung oder die Speicherung der von den Modulen erzeugten Energie für den Betrieb des Gewächshauses selbst. Dank Sensoren und Aktuatoren ist es möglich, verschiedene Aspekte des Gewächshauses zu automatisieren. Beispielsweise können Feuchtigkeits- und Temperatursensoren, die mit Solarenergie betrieben werden, die Belüftungssysteme automatisch und selbstregulierend aktivieren. Das Gleiche gilt für die Bewässerung, die Lichtsteuerung, die Überwachung der inneren und äußeren Feuchtigkeit sowie den Betrieb der Erntemaschinen.

Kosten eines Solar-Gewächshauses

Die Planung eines Photovoltaik-Gewächshauses muss zunächst den agronomischen Anforderungen des landwirtschaftlichen Betriebs entsprechen. Daher hängen die damit verbundenen Kosten von der Art des zu realisierenden Projekts ab.

Insbesondere können die Kosten erheblich variieren und umfassen verschiedene Komponenten, die zu berücksichtigen sind, wie:

• Kosten für das Grundstück;
• Kosten für die Struktur;
• Kosten für die integrierte Photovoltaikanlage;
• Montagekosten.