Wie Sie zukünftig Sonnenmilch und Windgetreide ernten können

SESAM-Farm – Sustainable Energy Supply for Agricultural Machinery

Auf dem Hofgut Neumühle in Münchweiler/Alsenz, einer landwirtschaftliche Lehr- und Versuchsanstalt für Viehhaltung des Bezirksverbandes Pfalz werden Flexibilitäten identifiziert, die dieser Betrieb für den Energiemarkt bereitstellen kann. Auf dem Gelände des Betriebs steht eine große PV-Anlage als Stromerzeuger zur Verfügung, gleichzeitig auch viele Verbraucher wie die Melkanlage. Diese Komponenten werden durch einen digitalen Energiemanager miteinander verbunden. Eine zentrale Rolle im Modellbetrieb spielt der elektrische Traktor des Herstellers John Deere, der mit einer mobilen Batterie betrieben wird. Die elektrische Landmaschine könnte beispielsweise bevorzugt dann eingesetzt werden, wenn die örtliche PV-Anlage viel Strom erzeugt.

Kuhstall, Hofgut Neumühle, SESAM-Farm | © Pfalzwerke
Das Hofgut Neumühle in Münchweiler/Alsenz ist der Standort des Demonstrators SESAM-Farm.

Das Anfang 2017 gestartete und noch bis 2020 laufende Projekt soll dazu beitragen, die Umsetzung der Energiewende deutschlandweit voranzubringen und zu optimieren. Es findet im Rahmen der von der Bundesregierung geförderten Digitalisierungsoffensive SINTEG statt und ist regionaler Demonstrator für das Projekt DESIGNETZ, das Musterlösungen aus mehreren Bundesländern – darunter Rheinland-Pfalz – zusammenfasst, auswertet und auf ganz Deutschland überträgt.

SESAM-Farm (Sustainable Energy Supply for Agricultural Machinery) ist als Demonstrator für das Gesamtgeschehen insofern relevant, als energieintensive landwirtschaftliche Betriebe eine bedeutende Rolle bei der Umsetzung der Energiewende spielen können: Neben der Möglichkeit, die Stromerzeugung aus EE wie z.B. aus Biogasanlagen oder großen PV-Anlagen auf Dachflächen vor Ort optimiert zu nutzen, zeigen sich enorme Flexibilisierungs-Potenziale auch bei der Speicherung von EE-Strom.

Die DESIGNETZ-Modellregion umfasst die drei Bundesländer Nordrhein-Westfalen, Rheinland-Pfalz und das Saarland mit insgesamt rund 22 Millionen Einwohnern. Ausgewählt wurden diese Länder für eine gemeinsame Schaufensterrregion nicht nur wegen der hohen Gesamt-Einwohnerzahl, sondern vor allem deshalb, weil sie alle wesentlichen energiewirtschaftlichen Herausforderungen abbilden, die im Rahmen der Energiewende vorausschauend beachtet werden müssen.

Vor allem in den nordrhein-westfälischen Ballungsräumen an Rhein und Ruhr wird mehr Strom verbraucht als aus erneuerbaren Quellen erzeugt; Wind- oder Solarenergie wird eher in den ländlichen Regionen erzeugt. Flexibilitäten können nicht nur durch eine gute Infrastruktur mit dichtem Energienetz bereitgestellt werden, sondern auch durch verschiedene Industriebranchen, die als Verbraucher, Erzeuger oder Anbieter steuerbarer Lasten eingesetzt werden können. Das Saarland ist Standort energieintensiver Unternehmen wie der Stahl- und Automobilindustrie, gleichzeitig aber auch ländlich geprägt und damit gut geeignet, um erneuerbare Energien zu erzeugen. Rheinland-Pfalz schließlich ist in weiten Teilen ländlich geprägt, bietet also für die EE-Erzeugung optimale Bedingungen. Hier wird bereits heute mehr Energie aus Sonne, Wind und Biogas gewonnen als vor Ort verbraucht.

Unser Projekt: Demonstrator Sesam-Farm in Münchweiler (RLP)

Das Hofgut Neumühle in Münchweiler/Alsenz, eine landwirtschaftliche Lehr- und Versuchsanstalt für Viehhaltung des Bezirksverbandes Pfalz mit ca. 330 ha Betriebsfläche, ist der Standort des Demonstrators SESAM-Farm. Grundlegende Aufgabe des Projektes ist es zunächst, die energetische Situation des Hofguts zu analysieren und die Flexibilitäten, die dieser Betrieb bereitstellen kann, zu identifizieren. Auf dem Gelände des Betriebs steht eine große PV-Anlage als Stromerzeuger zur Verfügung, gleichzeitig auch viele Verbraucher wie die Melkanlage. Diese Komponenten werden durch einen digitalen Energiemanager miteinander verbunden. Eine zentrale Rolle im Modellbetrieb spielt ein elektrischer Traktor des Herstellers John Deere, der mit einem mobilen Stromspeicher betrieben wird. Die elektrische Landmaschine kann beispielsweise bevorzugt dann eingesetzt werden, wenn die Sonne scheint und die örtliche PV-Anlage viel Strom erzeugt.

Die Aufgaben der Pfalzwerke im Projekt

  • Analyse der energetischen Situation vor Ort auf dem landwirtschaftlichen Betrieb (Stromerzeuger und Verbraucher, Energieträger, landwirtschaftliche Prozesse, verfügbare Infrastruktur)
  • Analyse des regionalen Verteilnetzes
  • Entwicklung von optimalen Energieszenarien zur Nutzung der Flexibilitäten vor Ort
  • Erstellung und Umsetzung des dafür erforderlichen Mess- und Kommunikationskonzepts
  • Technische und wirtschaftliche Bewertung der Szenarien

Projektpartner

  • Fraunhofer IESE
  • Ingenieurbüro Buss
  • John Deere (Projektleitung)
  • Pfalzwerke AG, Pfalzwerke Netz AG, VOLTARIS, PFALZKOM
  • Schabmüller GmbH

Im Rahmen des Förderprogramms „Schaufenster intelligente Energie – Digitale Agenda für die Energiewende (SINTEG)“, welches vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert wird, ist DESIGNETZ das Schaufenster für die Modellregion Nordrhein-Westfalen, Rheinland-Pfalz und Saarland. Ein Demonstrator dieses Schaufensters ist die SESAM-Farm.

Das Schaufenster Designetz entwickelt eine Blaupause für ein funktionsfähiges, sicheres und effizientes Energiesystem der Zukunft, das auf hohen Anteilen erneuerbarer Energien basiert. Vor dem Hintergrund der voranschreitenden Energiewende ist das Kernanliegen eine zunehmende Flexibilisierung von Erzeugung und Verbrauch in der Energieversorgung. Diese ist als Voraussetzung für mehr Effizienz und Sicherheit der Energieversorgung zu sehen, da künftig die fluktuierende Erzeugung der (nicht beeinflussbaren) erneuerbaren Energien immer mehr an Bedeutung gewinnen wird. Es geht also um die Lösung der zentralen Frage: Wie kann die Energiewende in ganz Deutschland gelingen, wenn doch die Stromerzeugung aus Wind und Sonne dargebots- und ortsabhängig schwankt?

Im Rahmen von DESIGNETZ werden schon bestehende und noch zu entwickelnde Einzellösungen miteinander verknüpft und über Netzebenen und Regionen hinweg zu einem belastbaren Gesamtsystem zusammengefasst. Grundlegende Elemente sind neben Wind- und Sonnenenergie KWK-Anlagen, Speichertechnologien, steuerbare (abschaltbare) Lasten und vor allem die Verknüpfung aller Beteiligten durch intelligente Verteilnetze.

Mehr über DESIGNETZ erfahren Sie im Video.

SINTEG steht für „Schaufenster intelligente Energie – Digitale Agenda für die Energiewende“. Im Rahmen dieses Förderprogramms werden in großflächigen „Schaufensterregionen“ Musterlösungen für eine sichere, wirtschaftliche und ressourcenschonende Energieversorgung – bei zeitweise vollständiger EE-Stromerzeugung – entwickelt und demonstriert. Die Modellregionen des Förderprogramms („Schaufenster“ genannt, wobei Rheinland-Pfalz mit Nordrhein-Westfalen und dem Saarland das Schaufenster „Designetz“ darstellt) arbeiten an Antworten auf die zentrale Fragen, wie ganz Deutschland mithilfe der Digitalisierung mit hohen Anteilen erneuerbarer Energien versorgt werden und die Energiewende damit tatsächlich gelingen kann. Einzelne Systeme innerhalb des Schaufensters Designetz stellen jeweils einen „Demonstrator“ dar. Die Demonstratoren werden nach ihrer jeweiligen Inbetriebnahme innerhalb des Schaufensters“ vernetzt, mit der Zielsetzung, dass die verschiedenartigen gewonnenen Musterlösungen im Designetz-Rahmen interagieren können.

Die Digitalisierung der Landwirtschaft

Ein Interview mit Dr. Karl Landfried

Dr. Karl Landfried ist seit 1991 Leiter der Lehr- und Versuchsguts Neumühle in Münchweiler an der Alsenz.  Das Hofgut Neumühle ist nicht nur zuständig für die Aus- und Fortbildung in der landwirtschaftlichen Tierhaltung in Rheinland-Pfalz und dem Saarland, sondern darüber hinaus der Standort des Demonstrators SESAM-Farm. Im Interview erläutert Dr. Landfried, was heute bereits möglich ist und wie sich die Landwirtschaft zukunftig entwickeln wird.

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