Moderne Landwirtschaft braucht moderne Energie

Der Einsatz von Technologie in der Landwirtschaft ist heute selbstverständlich. So wie wir uns an Traktoren und Mähdrescher gewöhnt haben, wissen wir, dass Gewächshäuser inzwischen routinemäßig beleuchtet werden - nicht nur nachts. Was jedoch noch nicht allgemein bekannt ist, ist die wachsende Bedeutung der Regulierung von Pflanzenbeleuchtung - nicht nur nach den Bedürfnissen der Pflanzen, sondern auch nach dem Zustand des Energiesystems.

Erneuerbare Quellen und ihre Schwäche

Photovoltaik hat sich in den letzten Jahren rasant entwickelt, vor allem dank Subventionen, sinkender Preise und Massenproduktion. Ebenso wächst die Bedeutung von Wind- und Wasserkraftwerken, wenn auch in unserem Land nicht so stark. Obwohl diese Quellen emissionsfrei sind, haben sie einen wesentlichen Nachteil: Ihre Leistung hängt vom Wetter und von der Tageszeit ab.

Auch wenn wir Sonnenschein und Wind bis zu einem gewissen Grad vorhersagen können, muss die Energieerzeugung immer exakt dem Verbrauch entsprechen. Jede Abweichung muss ausgeglichen werden, denn wir können nicht einfach „Brennstoff nachlegen” wie bei konventionellen Kraftwerken.

Energieverschwendung ist nicht die beste Lösung

Regelbare Kraftwerke oder Energie-„Vernichter” werden benötigt, um die Netzstabilität aufrechtzuerhalten. Diese Geräte „verbrennen” einfach überschüssige Energie. Oft handelt es sich um große Heizspiralen, die von der Öffentlichkeit als unnötige Verschwendung wahrgenommen werden.

Intelligente Gewächshäuser als Teil der Lösung

Eine Alternative zur Energieableitung können große Betriebe mit flexiblem Verbrauch sein, typischerweise Kühlhäuser und neuerdings auch Gewächshäuser. Dank IoT-Technologien ist es heute möglich, die Beleuchtung in einzelnen Teilen eines Gewächshauses so zu regulieren, dass die Pflanzen das benötigte Licht erhalten und gleichzeitig überschüssige Energie genutzt wird.

Algorithmen statt Zufall

Von außen betrachtet werden die Lichter im Gewächshaus scheinbar zufällig eingeschaltet. In Wirklichkeit handelt es sich um einen präzise gesteuerten Algorithmus, der die Biorhythmen der Pflanzen respektiert und gleichzeitig auf die Bedürfnisse des Netzes reagiert. Jeder Abschnitt des Gewächshauses kann somit je nach aktueller Situation „Tag” oder „Nacht” haben, ähnlich wie verschiedene Orte auf der Erde.

Modernisierung ohne Lampentausch

Da die Pflanzenlampen noch funktionsfähig sind, wäre ein Austausch durch neue unwirtschaftlich. Daher wird eine technische Modifikation der vorhandenen Leuchten gewählt, die deren individuelle Fernsteuerung und Helligkeitsregelung ermöglicht. Ein innovatives Mesh-Netzwerk, das Daten effizient durch das gesamte Gewächshaus überträgt, sorgt für die Kommunikation zwischen Tausenden von Lampen.

Steuerungssystem als digitales Ökosystem

Auf der Technologie aufbauend wird ein Steuerungssystem errichtet, das das Gewächshaus in Sektoren nach dem Wachstumsstadium der Pflanzen unterteilt. Jeder Sektor wird unabhängig gesteuert, unter Berücksichtigung der natürlichen Lichtverhältnisse, der Pflanzenbedürfnisse und des Netzzustands. Das Verhältnis der Sektoren in „Tag” und „Nacht” wird Gegenstand von Berechnungen, Messungen und der Erfahrung der Anbauer sein.

Vereinbarung mit Energieversorgern bringt Vorteile

Damit das System funktioniert, ist eine explizite Vereinbarung mit dem Energieregulator erforderlich. Der Regulator bestimmt, wann und wie viel Energie die Gewächshäuser nach ihrem Bedarf aus dem Netz beziehen können. Dieser Service hilft nicht nur, mehr erneuerbare Quellen zu integrieren, sondern senkt auch die Stromkosten der Landwirte. Die Einsparungen können dann in die Weiterentwicklung oder die Senkung der Produktionskosten investiert werden.

Eine Verbindung, die echten Mehrwert liefert

Eine Verbindung von moderner Landwirtschaft, innovativer Technologie und Energiemanagement, die echten Mehrwert für Landwirte und Gesellschaft liefert: ökologisch, ökonomisch und technologisch.

Tomáš Stránský, Hardware Engineer