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

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

Nell'ambito del progetto di ricerca "Agrifotovoltaico in una regione modello per il Baden-Württemberg", il Centro di Competenza per la Frutticoltura del Lago di Costanza, l'Istituto Fraunhofer per i Sistemi Solari ISE e altri undici partner del progetto stanno costruendo e testando cinque impianti pilota agrifotovoltaici nel Baden-Württemberg. Oggi, il Ministro-Presidente Winfried Kretschmann ha inaugurato l'impianto sopra i meli dell'azienda frutticola Bernhard a Kressbronn, sul Lago di Costanza. Il progetto di ricerca, che durerà fino al 2024, è finanziato dai Ministeri dell'Ambiente, del Clima e dell'Energia, nonché dai Ministeri dell'Alimentazione, dello Sviluppo Rurale e della Tutela dei Consumatori. Il progetto mira ad analizzare in dettaglio il concetto di agrifotovoltaico (agri-PV), con particolare attenzione alle pomacee e ai piccoli frutti nel Baden-Württemberg.

"L'agrifotovoltaico offre un'enorme opportunità per l'agricoltura, la sostenibilità e l'approvvigionamento energetico. Con la regione modello del Baden-Württemberg per l'agrifotovoltaico, vogliamo dimostrare come raddoppiare il raccolto, in questo caso, ad esempio, di energia solare e mele. A tal fine, stiamo stanziando un totale di quasi 2,5 milioni di euro nei prossimi tre anni. L'inaugurazione odierna dell'impianto di Kressbronn segna una pietra miliare. Sono grato per il lavoro pionieristico svolto e auguro a tutti i soggetti coinvolti ogni successo", ha affermato il Ministro-Presidente Kretschmann nel suo discorso di apertura. L'impianto agrifotovoltaico di Kressbronn è uno dei cinque impianti di ricerca e dimostrazione con una potenza nominale complessiva fino a 1.700 kilowatt. Saranno costruiti a Bavendorf, Heuchlingen, Karlsruhe, Kressbronn e Oberkirch-Nußbach.

L'obiettivo generale del progetto è rispondere a domande aperte relative al duplice uso del suolo per l'agricoltura e la produzione di energia solare. Attraverso lo sviluppo e la costruzione di impianti pilota personalizzati in cinque diverse località con diverse colture di frutta e bacche, verrà studiata la fattibilità di diverse applicazioni e tecnologie promettenti e saranno esplorate varianti progettuali. L'esperienza iniziale acquisita con la costruzione di un impianto agro-fotovoltaico per la frutticoltura in Renania-Palatinato è già stata incorporata nella progettazione dei diversi impianti.

I ricercatori del Centro di Competenza per la Frutticoltura del Lago di Costanza (KOB) e del Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (ISE) stanno conducendo un'analisi dettagliata della crescita delle piante sotto i moduli dell'impianto agri-FV di Kressbronn. "Questo include lo studio degli effetti delle diverse ombreggiature sulla crescita e l'ecofisiologia delle mele, nonché la ricerca sull'impatto dell'uso di pesticidi sui moduli fotovoltaici", spiega Oliver Hörnle, responsabile di progetto presso il Fraunhofer ISE. Il Dott. Ulrich Mayr, vicedirettore generale del KOB, aggiunge: "Per noi, l'agri-FV è un altro importante elemento costitutivo per la frutticoltura sostenibile sul Lago di Costanza: una produzione di mele protetta, e quindi sicura e di alta qualità, combinata con la produzione di energia solare"

"Dal 2010 produciamo energia solare sui tetti dei nostri edifici agricoli e ci siamo chiesti: potremmo produrre elettricità anche utilizzando le reti antigrandine dei nostri frutteti? Il risultato è il primo impianto fotovoltaico agricolo installato sopra un frutteto esistente. La superficie coperta è di circa 0,4 ettari e l'impianto ha una potenza nominale di poco inferiore a 250 kilowatt", racconta l'agricoltore Hubert Bernhard, spiegando le motivazioni che lo hanno spinto a mettere a disposizione terreni agricoli per il progetto pilota.

Nell'ambito del progetto di ricerca "Agri-PV Fruit Growing", il Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE, insieme ad altri partner di ricerca, ha realizzato un impianto di ricerca agri-FV per mele e alberi da frutto a spalliera presso l'azienda agricola biologica Nachtwey a Gelsdorf, Renania-Palatinato. Si tratta del primo impianto del suo genere in Germania. L'area sperimentale complessiva del progetto di ricerca copre circa 9.100 metri quadrati e l'impianto agri-FV da 258 kWp è stato installato su circa un terzo del sito. L'obiettivo generale del progetto, finanziato dal Ministero per la Protezione del Clima, l'Ambiente, l'Energia e la Mobilità della Renania-Palatinato (MKUEM) e dal Ministero Federale dell'Alimentazione e dell'Agricoltura (BMEL), è aumentare la resilienza climatica nella frutticoltura e garantire una produzione di mele sicura e sostenibile con un'ulteriore produzione di energia solare.

Nell'ambito del progetto, che ha una durata complessiva di cinque anni, verranno analizzati numerosi quesiti di ricerca utilizzando otto varietà di mele.

Il progetto inizialmente confronta la produzione di mele nello stesso sito con quattro diversi sistemi di protezione delle colture: protezione con foglio (non permeabile alla pioggia), protezione dalla grandine (permeabile alla pioggia) e agri-FV con moduli fotovoltaici traslucidi installati in modo permanente (non permeabili alla pioggia) e moduli fotovoltaici a tracciamento (permeabili alla pioggia quando necessario). Vengono utilizzati due diversi tipi di moduli con celle solari disposte in modo diverso (a strisce o a blocchi). Il progetto mira a studiare in che misura i sistemi agri-FV possano proteggere piante e frutti da influenze ambientali dannose come grandine, forti piogge, scottature, gelo o temperature estreme. Inoltre, testerà in che modo la diversa gestione della luce attraverso diverse configurazioni di moduli fotovoltaici influenzi la crescita delle piante e le rese agricole. Infine, il sistema sarà valutato in termini di estetica paesaggistica, redditività economica, compatibilità sociale e parametri agronomici.

Stephan Schindele, Responsabile Product Management Agri-PV, commenta il progetto: "Consideriamo Agri-PV una soluzione a lungo termine per supportare gli agricoltori nell'adattamento alle conseguenze del cambiamento climatico. Possiamo preservare l'ecosistema esistente e persino migliorarlo attraverso effetti sinergici e la produzione di energia solare. Dopo aver implementato con successo la coltivazione professionale di bacche con Agri-PV nei Paesi Bassi, stiamo ora compiendo un importante passo verso la frutticoltura a spalliera a Gelsdorf. Abbiamo riconosciuto che il potenziale e le sinergie di Agri-PV in combinazione con mele, pere, ciliegie, kiwi e altre colture perenni possono essere considerevoli. Vogliamo sfruttare questo potenziale in modo permanente e consentire un'ulteriore espansione del fotovoltaico senza limitare le rese agricole"

Vantaggi economici per gli agricoltori

Oltre all'adattamento ai cambiamenti climatici e alla protezione delle risorse agricole, il progetto agri-fotovoltaico di Gelsdorf mira anche a dimostrare vantaggi economici per gli agricoltori. Questi includono, tra l'altro, costi energetici costantemente più bassi e prevedibili, minori costi di investimento nella protezione delle colture e minori costi operativi e di smaltimento dei rifiuti.

Andreas Steinhüser, Vice Responsabile del Gruppo Agri-Fotovoltaico presso Fraunhofer ISE: "Il progetto di ricerca "Agri-PV Fruit Growing" mira non solo a dimostrare come ridurre le emissioni di CO2 in agricoltura, ma anche a evitare l'uso di materiali di breve durata e l'applicazione di pesticidi e fungicidi, contribuendo così in modo cruciale alla protezione del clima. Inoltre, ci concentriamo anche su questioni sociali come l'accettazione e la compatibilità sociale, poiché questi aspetti svolgeranno un ruolo decisivo nell'ulteriore diffusione dell'agri-FV"

L'elettricità generata dal sistema agri-FV può essere utilizzata nelle aree a monte e a valle della produzione di mele. In primo luogo, il trattore elettrico a batteria Fendt 100 Vario fornito da AGCO GmbH viene caricato con l'elettricità del sistema. In secondo luogo, l'energia viene utilizzata anche per alimentare il sistema di irrigazione con elettricità agri-FV autoprodotta. La cella frigorifera è già alimentata con energia verde da un impianto fotovoltaico installato sul tetto. Nel complesso, l'implementazione di un concetto energetico operativo mira a ridurre significativamente le emissioni di CO2 dell'azienda agricola attraverso l'elettrificazione solare.

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