Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE| Laufzeit: | Juni 2019 - Mai 2022 |
| Auftraggeber / Zuwendungsgeber: |
PRIMA (Partnership for Research and Innovation in the Mediterranean Area) programme supported under Horizon 2020, the European Union’s Framework Programme for Research and Innovation. |
| Kooperationspartner: | University of Murcia; Central Board of Users of Vinalopó Basin, L'Alacantí and Water Consortium of Low Marina; Spanish National Research Agency CEBAS –CSIC; University of Oran1, Ahmed Ben Bella. LAPECI laboratory; University of Djilali Bounaama Khemis Miliana. Research laboratory of agricultural production and sustainable development of natural resources; Arvum Agriculture & Technological Services S.L.; Turkish Water Institute SUEN |
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| Projektfokus: |       |
WATERMED4.0 – Intelligente Technologien zur Verbesserung der Qualität und Sicherheit der Landwirtschaft im Mittelmeerraum
Die in Algerien installierte Agri-PV-Anlage umfasst ein integriertes System zur Regenwassernutzung.
Das Projekt »WATERMED 4.0« zielt auf die effiziente Nutzung und Bewirtschaftung konventioneller und nichtkonventioneller Wasserressourcen. Der Einsatz intelligenter Technologien soll die Landwirtschaft semi-arider mediterraner Gebiete schützen. Die Agri-Photovoltaik (Agri-PV) wird auf ihr Potenzial für das Management der Ressource Wasser im Teilziel IV des Projekts untersucht. Es wird quantifiziert, inwiefern die Beschattung durch die Solarmodule den Bewässerungsbedarf der darunter wachsenden Kulturen reduziert. Auch die Integration eines Wasseraufbereitungssystems zur Vermeidung bzw. Mitigation der Bodenversalzung durch minderwertiges Wasser (LQW) in die Agri-PV-Anlage wird untersucht. Weitere Forschungsfragen behandeln die Nutzung des erzeugten Stroms durch elektrische Geräte des Wassersystems wie Wasserpumpen und Sensoren.
Die Hauptzielsetzung von »WATERMED 4.0« besteht darin, ein integriertes Entscheidungsunterstützungssystem auf der Grundlage des »Internet of Things« (IoT) zu entwickeln. Dieses System soll den gesamten Wasserkreislauf in der Landwirtschaft verwalten, die Wasserressourcen (konventionell und nichtkonventionell) und den Wasserbedarf überwachen. Die Entscheidungsprozesse sollen durch die standortrelevanten wirtschaftlichen, energetischen, sozialen und Governance-Faktoren gesteuert werden, die die Effizienz der Wassernutzung in den landwirtschaftlichen Erzeugungsgebieten des Mittelmeerraums beeinflussen. So kann das Entscheidungsunterstützungssystem an diverse Standorte angepasst werden, um die Menge und Qualität des für die Landwirtschaft verfügbaren Wassers zu erhöhen und Wasser und Nährstoffe zu sparen.
Der Agri-Photovoltaik als integrative und zukunftsweisende Landnutzungsform fällt in diesem Kontext eine wichtige Rolle zu. Über die erhöhte Flächeneffizienz zum Schutz der landwirtschaftlichen Bewirtschaftung geeigneter Flächen hinaus kann das Agri-PV-System auch positive Auswirkungen auf den Wasserhaushalt haben. Es gilt zu quantifizieren, wie sehr die Überdachungs- und Verschattungswirkung der Module die Evapotranspiration der darunterliegenden Flächen reduziert und ein wachstumsförderndes feuchtes Mikroklima kreiert. Auch die Konstruktion der Modul-Aufständerung soll auf ihr Potenzial zur doppelten Nutzung untersucht werden, indem sie der parallelen Installation eines intelligenten Wasseraufbereitungssystems dient. Inwiefern der generierte Strom effektiv für die Wasseraufbereitung, besonders in abgelegeneren Gebieten, genutzt werden kann, gilt es ebenso zu untersuchen, um die Synergie zwischen Agri-Photovoltaik und der Wasserversorgung mediterraner Landwirtschaft zu optimieren.