Agri-Solar per la frutticoltura: Agri-PV nel Baden-Württemberg e nella Renania-Palatinato per la frutticoltura a zero emissioni di CO2 (frutta e verdura)

Il primo ministro del Baden-Württemberg Winfried Kretschmann, l'agricoltore Hubert Bernhard e il prof. Andreas Bett, direttore dell'Istituto Fraunhofer per i sistemi di energia solare, hanno inaugurato l'impianto fotovoltaico agricolo a Kressbronn. – Immagine: Fraunhofer ISE

Nell’ambito del progetto di ricerca “Regione modello Agri-Fotovoltaico per il Baden-Württemberg”, il Centro di competenza per la frutticoltura del Lago di Costanza, l’Istituto Fraunhofer per i sistemi ad energia solare ISE e altri undici partner di progetto stanno costruendo e testando cinque sistemi pilota Agri-PV in Baden-Württemberg. Il primo ministro Winfried Kretschmann ha inaugurato oggi l'impianto sopra i meli del maso frutticolo Bernhard a Kressbronn sul Lago di Costanza. Il progetto di ricerca, che durerà fino al 2024, è finanziato dai ministeri statali per l’ambiente, il clima e l’energia, nonché per la nutrizione, le aree rurali e la tutela dei consumatori. Nell'ambito del progetto, il concetto di agri-fotovoltaico (agri-PV) sarà esaminato in dettaglio con un focus su pomacee e piccoli frutti nel Baden-Württemberg.

»L'agrofotovoltaico rappresenta un'enorme opportunità per l'agricoltura, per la sostenibilità e per l'approvvigionamento energetico. Con la regione modello Agri-Fotovoltaica Baden-Württemberg vogliamo mostrare come la raccolta possa essere effettuata due volte: qui, ad esempio, l'energia solare e le mele. A questo scopo nei prossimi tre anni metteremo a disposizione complessivamente quasi 2,5 milioni di euro. L'inaugurazione odierna dello stabilimento di Kressbronn segna una pietra miliare. Sono grato per il lavoro pionieristico e auguro a tutti i soggetti coinvolti un buon successo", ha affermato il Primo Ministro Kretschmann nel suo discorso di apertura. L'impianto Agri-PV di Kressbronn è uno dei cinque impianti di ricerca e dimostrazione con una potenza nominale totale fino a 1.700 kilowatt. Saranno costruiti a Bavendorf, Heuchlingen, Karlsruhe, Kressbronn e Oberkirch-Nußbach.

L’obiettivo generale del progetto è rispondere alle domande aperte sul duplice uso del territorio per l’agricoltura e la produzione di energia solare. Con lo sviluppo e la costruzione di impianti pilota su misura in cinque luoghi diversi con diverse colture di frutta e bacche, viene esaminata la fattibilità di diversi campi di applicazione e tecnologie promettenti e vengono ricercate varianti di progettazione. Nella pianificazione dei diversi progetti di sistema sono state integrate le esperienze iniziali della costruzione di un sistema Agri-PV per la coltivazione della frutta in Renania-Palatinato.

I ricercatori del Bodensee Fruit Growing Competence Center (KOB) e del Fraunhofer ISE stanno analizzando in dettaglio la crescita delle piante sotto i moduli presso l'impianto Agri-PV di Kressbronn. "Oltre allo studio degli effetti della variazione dell'ombra sulla crescita e sull'ecofisiologia delle mele, ciò comprende anche attività di ricerca sugli effetti dell'uso di pesticidi sui moduli fotovoltaici", spiega Oliver Hörnle, project manager del Fraunhofer ISE. Dott. Ulrich Mayr, vicedirettore generale della KOB, aggiunge: "Per noi l'Agri-PV è un altro elemento importante per la produzione sostenibile di frutta sul Lago di Costanza: produzione di mele protetta e quindi sicura e di alta qualità con ulteriore produzione di energia solare".

»Dal 2010 produciamo energia solare sui tetti dei nostri fabbricati agricoli e ci siamo chiesti: potremmo produrre elettricità anche con le reti antigrandine sui nostri frutteti? Il risultato è il primo sistema Agri-PV su un frutteto esistente. L'area edificata è di circa 0,4 ettari e l'impianto ha una potenza nominale di quasi 250 kilowatt", spiega l'agricoltore Hubert Bernhard riguardo alla motivazione che ha spinto a mettere a disposizione terreni coltivati ​​per l'impianto pilota.

Nell’ambito del progetto di ricerca “Agri-PV Fruit Growing”, l’Istituto Fraunhofer per i sistemi ad energia solare ISE, insieme ad altri partner di ricerca, ha costruito un impianto di ricerca Agri-PV per mele e frutta a spalliera presso l’azienda frutticola biologica Nachtwey a Gelsdorf in Renania -Palatinato. Si tratta del primo impianto di questo tipo in Germania. L’area totale di prova del progetto di ricerca copre circa 9.100 metri quadrati; su circa un terzo dell’area è stato installato l’impianto Agri-PV con una potenza di 258 kWp. L’obiettivo generale del progetto, finanziato dal Ministero per la Protezione del Clima, l’Ambiente, l’Energia e la Mobilità dello Stato della Renania-Palatinato (MKUEM) e dal Ministero Federale dell’Alimentazione e dell’Agricoltura (BMEL), è quello di aumentare la resilienza climatica in frutticoltura e garantire una produzione di mele sicura e sostenibile con un’ulteriore generazione di energia solare.

Nell'ambito del progetto, che durerà complessivamente cinque anni, verranno analizzati numerosi temi di ricerca utilizzando otto varietà di mele.

Il progetto confronta innanzitutto la produzione di mele nello stesso luogo con quattro diversi sistemi di protezione delle colture: protezione con pellicola (non permeabile alla pioggia), protezione dalla grandine (permeabile alla pioggia) e Agri-PV con moduli fotovoltaici traslucidi installati in modo permanente (non permeabili alla pioggia). e moduli fotovoltaici tracciati (permeabili alla pioggia se necessario). Vengono utilizzati due diversi tipi di moduli con celle solari disposte diversamente (a strisce o a blocchi). L’obiettivo è quello di indagare in che misura i sistemi Agri-PV possono proteggere piante e frutti da influssi ambientali dannosi come grandine, forti piogge, scottature solari, gelo o temperature estreme. Inoltre, verrà testato in che misura la diversa gestione della luce attraverso diverse configurazioni di moduli fotovoltaici influisce sulla crescita delle piante e sui rendimenti agricoli. Inoltre, il sistema dovrebbe essere esaminato per quanto riguarda l’estetica del paesaggio, la fattibilità economica, la compatibilità sociale e i parametri di coltivazione delle piante.

Stephan Schindele, responsabile della gestione del prodotto Agri-PV, commenta il progetto: »Consideriamo Agri-PV come una soluzione a lungo termine per aiutare gli agricoltori ad adattarsi alle conseguenze del cambiamento climatico. Possiamo preservare l’attuale ecosistema e persino migliorarlo attraverso effetti sinergici e la generazione di energia solare. Dopo aver implementato con successo la coltivazione professionale di piccoli frutti con Agri-PV nei Paesi Bassi, stiamo facendo un passo importante verso la frutta a spalliera a Gelsdorf. Abbiamo riconosciuto che il potenziale e le sinergie dell’Agri-PV combinato con mele, pere, ciliegie, kiwi e altre colture permanenti possono essere considerevoli. Vorremmo sviluppare questo potenziale in modo permanente e consentire un’ulteriore espansione del fotovoltaico senza limitare i rendimenti agricoli.«

Vantaggi economici per gli agricoltori

Oltre all’adattamento al cambiamento climatico e alla protezione del patrimonio agricolo, il progetto Agri-PV a Gelsdorf mira anche a dimostrare i vantaggi economici per gli agricoltori. Questi includono talvolta costi energetici permanentemente più bassi e più prevedibili, minori costi di investimento nella protezione delle colture e minori costi per i materiali operativi e lo smaltimento dei rifiuti.

Andreas Steinhüser, vice capogruppo per l'agrofotovoltaico del Fraunhofer ISE: "Il progetto di ricerca 'Frutticoltura agri-PV' mira non solo a mostrare come ridurre le emissioni di CO2 in agricoltura, ma anche a utilizzare materiali di breve durata e l'uso di prodotti fitosanitari e fungicidi evitano e quindi danno un contributo decisivo alla protezione del clima. Inoltre, ci concentriamo anche su questioni sociali come l’accettazione e la compatibilità sociale, poiché questi aspetti giocheranno un ruolo decisivo nell’ulteriore diffusione del fotovoltaico agricolo.«

L'energia elettrica generata dal sistema Agri-PV può essere utilizzata nelle aree a monte e a valle della produzione di mele. Da un lato, il trattore elettrico a batteria Fendt 100 Vario fornito da AGCO GmbH viene caricato con la corrente del sistema. D'altra parte, l'energia viene utilizzata anche per alimentare il sistema di irrigazione con la propria elettricità Agri-PV. L'impianto di stoccaggio a freddo è già alimentato con elettricità verde da un impianto fotovoltaico sul tetto. Nel complesso, implementando un concetto energetico operativo, si tenta di ridurre significativamente le emissioni di CO2 nell'azienda agricola attraverso l'elettrificazione solare.

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