Energiesparen

Strom sparen im Gewächshaus

Im Verbundforschungsprojekt Elgevos haben Wissenschaftler untersucht, unter welchen Umständen die Gemüseproduktion im Gewächshaus mit einem direkten Strombezug zu den schwankenden Börsenpreisen wirtschaftlich ist. Nicht alle Optionen lohnen sich.

In Deutschland ist der Anbau von Gurken und Tomaten im Gewächshaus aufgrund der relativ geringen Sonneneinstrahlung nur mit Heizung und Beleuchtung möglich. Wirtschaftlich ist die Gemüseproduktion mit Zusatzbeleuchtung mit den aktuellen Strompreisen allerdings nicht. Ob das mit einem optimierten direkten Strombezug zu den schwankenden Börsenpreisen am Strommarkt möglich wäre, haben Wissenschaftler im Verbundforschungsprojekt Elgevos untersucht. Die Abkürzung steht für „Elektroenergieversorgung von Gewächshäusern bei einer volatilen Stromversorgung“.

Untersuchung mit Solarkollektor-Gewächshaus

Im Projekt Elgevos wurde das innovative Konzept des Solarkollektor-Gewächshauses mit den heute üblichen Gewächshäusern verglichen. Während letztere meist mit Erdgas oder Öl beheizt werden, nutzt ein Solarkollektor-Gewächshaus die eingestrahlte Wärmeenergie der Sonne effizienter. Mit Hilfe einer Wärmepumpe gelangt die überschüssige Energie in einem Wärmespeicher und kann bei Bedarf, also nachts oder in der kälteren Jahreszeit, zum Heizen wieder genutzt werden. Bei einer optimalen Auslegung des Systems reicht die gespeicherte Wärme bis weit in den Winter hinein, sodass das System nur für einen kurzen Zeitraum eine Zusatzheizung (z.B. Strom oder Erdgas) benötigt.

Im Gegensatz zu den herkömmlichen Gewächshäusern lässt sich das im Projekt Elgevos betrachtete Solarkollektor-Gewächshaus also hauptsächlich bzw. vollständig über Strom versorgen. Die Komponenten und der angeschlossene Wärmespeicher ermöglichen einen flexiblen Betrieb der Energieversorgung des Gewächshauses.

Im Projekt wurde der Betrieb durch Lastverschiebung entsprechend der Preisschwankungen am Strommarkt optimiert und so minimale jährliche Strombeschaffungskosten erreicht. Die Strombeschaffungskosten des Solarkollektor-Gewächshauses können auf diese Weise so weit gesenkt werden, dass es wirtschaftlich betrieben werden kann. Dabei können durch die Nutzung von Strom aus erneuerbaren Energien im Vergleich zu den konventionellen Gewächshäusern auch die CO2-Emissionen gesenkt werden.

Zusatzbeleuchtung rechnet sich nicht

Der Einsatz einer künstlichen Zusatzbeleuchtung rechnet sich allerdings auch im strompreis-optimierten Betrieb nicht, da die Steuern und Umlagen an den Stromkosten sehr hoch sind. Die Mehrkosten für die Stromversorgung übersteigen die Erlöse durch die Ertragssteigerung deutlich. Flexibles Verhalten von Verbrauchern könnte viel stärker angereizt werden, wenn die Preisschwankungen der Strombörse sich in den Gesamtkosten deutlicher widerspiegeln würden.

Gewächshausbetreiber können nun mit einer im Projekt Elgevos entwickelten Animation unterschiedliche Versorgungskonzepte interaktiv konfigurieren und miteinander vergleichen. Die Nutzer können auswählen, ob bzw. wie die Gewächshäuser mit Zusatzbeleuchtung und Komponenten für die Heizung und Kühlung ausgestattet sein sollen. Der strompreis-optimierte Betrieb kann mit dem Betrieb ohne Lastmanagement in animierter Form verglichen werden, und die Kostenkomponenten der Energieversorgung werden ins Verhältnis zu den Erlösen durch den Verkauf der produzierten Tomaten gesetzt. Weitere Informationen gibt es unter www.elgevos.de


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