Wie lässt sich die Bewässerung unter einer Agri-PV-Struktur effizient automatisieren?
Vor dieser Herausforderung stand ein Projekt von TSE Énergie in Charente-Maritime (Frankreich), wo erhöhte, dynamische Photovoltaikmodule mit einem vollständig automatisierten und in Echtzeit überwachten Bewässerungssystem zusammenwirken. Diese Konfiguration ermöglicht es, landwirtschaftliche Produktion, Präzisionsbewässerung und Solarstromerzeugung auf ein und derselben Fläche zu vereinen.
Um den Anforderungen dieser Umgebung gerecht zu werden, stützt sich die Bewässerungssteuerung auf die AtlasX-Geräte, die mit der SPHERAG-Plattform verbunden sind. Diese Lösung ermöglicht eine zentrale Verwaltung, die Fernsteuerung und die präzise Automatisierung der Bewässerungstechnik – bei voller Sicht auf deren Betrieb in Echtzeit. Konzeption und Installation des Bewässerungsnetzes übernahm SOVERDI, ein Spezialist für die Auslegung und Installation von Bewässerungssystemen, der eine hydraulische Lösung passend zu den Gegebenheiten der Fläche und der Agri-PV-Struktur entwickelte.
Das Projekt zeigt, wie Atlas die Bewässerung in einer Agri-PV-Anlage effizient automatisieren und steuern kann.
Bewässerung unter die Module bringen, ohne Anbaufläche zu verlieren
Agri-Photovoltaik (Agri-PV) bedeutet, auf derselben Fläche landwirtschaftliche Produktion und Solarstromerzeugung zu kombinieren – mithilfe von Photovoltaikstrukturen, die über den Kulturen installiert werden. Dieser Ansatz bietet klare Vorteile, stellt aber auch neue technische Anforderungen, insbesondere wenn ein leistungsfähiges Bewässerungssystem integriert werden soll, ohne die landwirtschaftliche Tätigkeit einzuschränken.
Im Rahmen seines Projekts in Charente-Maritime errichtete TSE Énergie eine dynamische Photovoltaikstruktur über einer 3 Hektar großen, mit Mais und Soja bebauten Fläche. Ziel war es, ein Bewässerungssystem zu entwickeln, das sich in diese neue Konfiguration einfügt und zugleich die agronomische Leistung der Fläche sichert.
Dafür mussten mehrere Herausforderungen bewältigt werden:
- Den landwirtschaftlichen Ertrag der Fläche sichern, indem jede bodengebundene Infrastruktur vermieden wird, die die Anbaufläche verringern oder die Bewegung der Landmaschinen behindern könnte.
- Die Bewässerungsverwaltung modernisieren mit einer vernetzten, automatisierten Lösung, die die Technik aus der Ferne steuert und manuelle Eingriffe an den Ventilen ersetzt.
- Die Bewässerung mit der Bewegung der Photovoltaikmodule abstimmen, deren Ausrichtung sich im Tagesverlauf ändert, um dem Sonnenstand zu folgen. Die Bewässerung wird daher mit ihrer Position synchronisiert, damit das Wasser gut auf der Kultur verteilt wird, ohne die Module zu benetzen.
Eine herkömmliche Bewässerung am Boden kam hier nicht infrage: Sie wäre ein dauerhaftes Hindernis für Traktoren und andere Geräte gewesen und hätte das Risiko erhöht, Leitungen und Regner zu beschädigen. Deshalb fiel die Wahl auf eine aufgehängte Bewässerung, die eigens für die Anforderungen der Agri-PV ausgelegt ist.
Bewässerung in 5 Metern Höhe: die Antwort auf die automatisierte Agri-PV-Bewässerung
Um diese Herausforderung zu meistern, entschied sich SOVERDI für eine aufgehängte Bewässerung: Statt die Regner am Boden zu installieren, wurden sie in 5 Metern Höhe direkt an der Photovoltaikstruktur befestigt. Das gibt den Boden der Fläche vollständig frei und lässt Landmaschinen passieren, ohne die Bewässerungsanlage zu beschädigen.
Dies ist die technische Konfiguration der Anlage:
| Element | Detail | Funktion |
|---|---|---|
| Regner | 306 Stück, in 5 m Höhe | Verteilen das Wasser über die 3 Hektar von der Photovoltaikstruktur aus |
| Ventile | 28 | Regeln die Bewässerung nach Sektor |
| Druckschalter | 27 | Erfassen Druckschwankungen in jedem Sektor des Netzes |
| Drucksensor | 1, am Netzanfang | Überwacht den Gesamtdruck des Systems |
| Hauptwasserzähler | 1 | Misst die verbrauchte Wassermenge |
| Atlas X-Geräte | 10, vernetzt | Mit den Atlas-Geräten werden die Ventile aus der Ferne gesteuert und die Bewässerungszyklen laufen automatisch nach der festgelegten Programmierung ab. Die Sensordaten werden auf der SPHERAG-Plattform zusammengeführt, die die Anlage in Echtzeit überwacht, die Betriebsverfolgung erleichtert und die Betreiber bei Störungen sofort benachrichtigt. |
Die Atlas-Geräte bilden die Schnittstelle zwischen der Bewässerungstechnik im Feld und der SPHERAG-Cloud-Plattform. In unmittelbarer Nähe zu Ventilen, Druckschaltern und Wasserzählern installiert, führen sie die aus der Ferne gesendeten Steuerbefehle aus (Öffnen, Schließen und Programmieren der Ventile) und übermitteln zugleich in Echtzeit die Betriebsdaten und Sensormesswerte.
In dieser Anlage steuern 10 Atlas-Geräte das gesamte Bewässerungsnetz über eine einzige Oberfläche – für eine zentrale Verwaltung, die Überwachung in Echtzeit und die vollständige Automatisierung der Abläufe.
Das System stützt sich außerdem auf 27 Druckschalter, die über das Wassernetz verteilt sind. Sie überwachen fortlaufend die Druckschwankungen und erkennen sofort jede Störung, etwa ein Leck, eine Verstopfung oder einen Ventildefekt. Die über die SPHERAG-Plattform gesendeten Meldungen ermöglichen ein rasches Eingreifen und verringern sowohl Wasserverluste als auch Risiken für die Kultur.
Wie die automatisierte Agri-PV-Bewässerung im Alltag funktioniert
Das gesamte Bewässerungssystem wird aus der Ferne über die SPHERAG-Plattform überwacht und gesteuert. Der Betreiber legt Zeiten, Dauer und die zu bewässernden Sektoren fest, während die Atlas-Geräte das Öffnen und Schließen der 28 Ventile automatisch ausführen. Die Daten von Wasserzähler, Hauptdrucksensor und den 27 Druckschaltern erlauben es, den Zustand des Wassernetzes in Echtzeit zu verfolgen und jede Störung – etwa einen Druckabfall, ein Leck oder eine Fehlfunktion eines Ventils – sofort zu erkennen.
Die Besonderheit dieses Projekts liegt in der Synchronisierung der Bewässerung mit der Bewegung der dynamischen Photovoltaikmodule. Ihre Neigung ändert sich fortlaufend, um die Solarstromerzeugung zu optimieren. Würde die Bewässerung zum falschen Zeitpunkt ausgelöst, träfe ein Teil des Wassers auf die Module statt auf die Kultur. Das würde sowohl die Wirksamkeit der Bewässerung als auch die Leistung der Photovoltaikanlage mindern, weil sich mineralische Ablagerungen auf den Modulen bilden.
Um dies zu verhindern, ist die SPHERAG-Plattform über eine API mit dem Steuerungssystem von TSE verbunden. Diese Schnittstelle tauscht automatisch die Informationen zur Position der Module aus und bindet sie in die Bewässerungsstrategie ein. So werden die Bewässerungszyklen nur dann ausgelöst, wenn die Neigung der Module eine optimale Wasserverteilung auf der Kultur gewährleistet.
Dieses Projekt zeigt, wie gut sich SPHERAG in Systeme von Drittanbietern integrieren und auf spezifische betriebliche Anforderungen reagieren lässt. Dank ihrer offenen Architektur nutzt die Plattform externe Daten, um anspruchsvolle Szenarien zu automatisieren – ohne neue Sensoren hinzuzufügen oder für jedes Projekt eine eigene Lösung zu entwickeln.
Ergebnisse: effiziente Bewässerung und agronomischer Schutz unter der Solarüberdachung
Die Kombination aus aufgehängter Bewässerung und Automatisierung durch Atlas-Geräte führt zu:
- Besserem Schutz der Anlage. Da die Regner in 5 Metern Höhe angebracht sind, entfällt das Risiko einer Beschädigung durch vorbeifahrende Landmaschinen – ein häufiges Problem bei bodengebundenen Bewässerungsanlagen.
- Zeitersparnis und besserem Wassermanagement. Die Fernsteuerung der Ventile macht Fahrten für manuelle Arbeiten überflüssig und erleichtert es, die Bewässerung an den tatsächlichen Bedarf der Kultur anzupassen.
- Nachgewiesener Vereinbarkeit von Landwirtschaft und erneuerbarer Energie. Das Projekt bestätigt, dass landwirtschaftliche Produktion, automatisierte Bewässerung und Photovoltaik-Stromerzeugung auf derselben Fläche nebeneinander bestehen können, ohne dass eine der drei Tätigkeiten die anderen einschränkt.
Hinzu kommen die agronomischen Vorteile der Solarüberdachung selbst. Zur Struktur gehören dynamische Module, die ihre Position an die Wetterbedingungen anpassen. Das schützt die Kultur vor Klimarisiken wie extremer Hitze, Frost und Hagel und verringert zugleich die Evapotranspiration und den Trockenstress der Pflanzen – was hilft, Wasser zu sparen.
Nach Daten, die TSE 2025 erhoben hat (Amance und Brouchy), ermöglichte die Agri-PV-Überdachung im Vergleich zu unbedeckten Flächen einen Unterschied von bis zu -7 °C in den extremsten Momenten, -1,4 °C im Mittel an den heißesten Tagen und +2 °C in den kältesten Nächten.
Für welche Anlagen eignet sich dieses System?
Das Modell der aufgehängten, automatisierten Bewässerung auf Basis der Atlas-Geräte hängt nicht von einer festen Konfiguration ab: Es passt sich an jede Agri-PV-Anlage an, unabhängig von der Kultur. Im Projekt von TSE und SOVERDI sind die Kulturen Mais und Soja auf einer 3 Hektar großen Fläche, doch dieselbe Logik der Fernsteuerung funktionierte ebenso auf einer kleineren Fläche, mit einer anderen Kultur oder mit einer anderen Photovoltaikstruktur – ohne dass sich ändert, wie der Betreiber die Bewässerung über die SPHERAG-Plattform verwaltet.
Diese Anpassungsfähigkeit an sehr unterschiedliche Bedingungen, ohne den Betriebsalltag komplexer zu machen, macht das Modell zu einer reproduzierbaren und skalierbaren Lösung.
Quellen: TSE Énergie und SOVERDI.