5,5 kW solarbetriebene Bewässerung

Kurz gesagt

Solar Nexo ist eine Solarfirma mit Sitz in Antalya-Kepez. Dieses Referenzprojekt ist ein solarbetriebenes landwirtschaftliches Bewässerungssystem mit 5,5 kW Leistung. Modulfeld, Pumpenumrichter und Pumpe arbeiten aufeinander abgestimmt; wird statt einer Batterie ein Wasserspeicher genutzt, wird die Tageserzeugung direkt in Bewässerung umgesetzt.

Projektüberblick

Dieses Referenzprojekt ist eine Solaranlage mit 5,5 kW Leistung für die landwirtschaftliche Bewässerung. Das Modulfeld speist die Pumpe über einen Pumpenumrichter direkt. Angaben zu Standort und Datum werden auf dieser Seite nicht gemacht.

Systemkomponenten

Leistung: 5,5 kW (als Modulleistung betrachtet)
Modulfeld: Photovoltaikmodule
Pumpenumrichter: solarbetriebener Pumpenumrichter; Typ nicht angegeben
Pumpe: für die Bewässerung geeignete Pumpe; Modell nicht angegeben
Speicherung: Wasserspeicher statt Batterie

Warum wurde das System so ausgelegt?

Abstimmung von Pumpe und Modulen

Die Grundbeziehung eines Bewässerungssystems besteht zwischen hydraulischer und elektrischer Leistung. Die hydraulische Leistung wird mit P = ρ · g · Q · H berechnet (ρ Dichte des Wassers, Q Förderstrom, H gesamte dynamische Förderhöhe). Allgemeines Beispiel (keine Projektdaten): Bei 10 m³ pro Stunde und 40 m Förderhöhe beträgt die hydraulische Leistung etwa 1,1 kW; liegt der Gesamtwirkungsgrad von Pumpe und Motor bei etwa 50 %, steigt die elektrische Aufnahme auf etwa 2,2 kW. Die Modulleistung wird über der Pumpenleistung gewählt, damit die Pumpe auch in den Stunden mit schwacher Sonne laufen kann.

DC- oder AC-Pumpenumrichter

Ein DC-Pumpenumrichter wandelt die Modulspannung in eine zum Pumpenmotor passende Spannung um; er verfolgt mit MPPT den Modulausgang und regelt die Motordrehzahl je nach Sonnenintensität. Für AC-Pumpen wird ein solarbetriebener Frequenzumrichter eingesetzt; damit können Standard-Asynchronmotoren betrieben werden. Für die Auswahl sind Motortyp, Brunnentiefe und die vorhandene Pumpe maßgeblich. Die Leerlaufspannung des Modulfelds darf den maximalen DC-Eingang des Umrichters nicht überschreiten.

Bewässerung mit Wasserspeicher

Bei der Bewässerung wird statt Energie Wasser gespeichert: Tagsüber gefördertes Wasser wird in einen hoch gelegenen Speicher geleitet und nachts oder bei bewölktem Himmel per Schwerkraft verteilt. So entfällt der Batteriebedarf; das System wird einfacher und der Wartungsaufwand gering. Das Speichervolumen wird nach dem täglichen Bewässerungsbedarf gewählt.

Rechtlicher Kontext

Nach dem Wortlaut der Verordnung über die lizenzfreie Stromerzeugung vom 11.08.2022 dürfen landwirtschaftliche Bewässerungsanlagen Anlagen bis zum Zweifachen der Vertragsleistung errichten (Art. 5/1/h). Die Mitteilung Nr. 2024/15 des Ministeriums für Landwirtschaft und Forstwirtschaft gilt für den Zeitraum 01.01.2024–31.12.2026; für Investitionen in erneuerbare Energien kann ein zinsgestützter Kredit in Betracht kommen. Die aktuellen Bedingungen sollten bei der zuständigen Stelle bestätigt werden.

Einfache Wartung, lange Lebensdauer

Da das Bewässerungssystem mit Wasserspeicher ohne Batterie auskommt, ist der Wartungsaufwand gering: Die Module werden regelmäßig abgewischt, der Filter am Pumpeneinlass wird sauber gehalten, Schwimmerschalter und Umrichter werden kontrolliert. Sinkt der Wasserspiegel im Brunnen, ist ein Schutz vor Trockenlauf der Pumpe unerlässlich; dieser Schutz wirkt sich unmittelbar auf die Lebensdauer der Pumpe aus.

Geschätzter Ertrag

PVGIS (Europäische Kommission, JRC, PVGIS 5.3) ergibt für die Bedingungen in Antalya-Zentrum bei optimaler Neigung und 14 % Systemverlusten einen jährlichen spezifischen Ertrag von 1.656 kWh/kWp. Mit der PVGIS-Referenz für Antalya-Zentrum bedeutet das für 5,5 kW Leistung ein theoretisches Erzeugungspotenzial von rund 9.108 kWh/Jahr.

Zeitraum	Spezifischer Ertrag (kWh/kWp)	Geschätzter Ertrag (kWh)
Januar (niedrigster)	99	544
Juli (höchster)	168	924
Jahr	1.656	9.108

Monatliches theoretisches Potenzial für 5,5 kWp: Januar 545 kWh, Juli 924 kWh. In der Bewässerungssaison fällt die Sommererzeugung in die Zeit mit dem höchsten Bedarf. Der Wert „5,5 kW“ in der Tabelle wird als Modulleistung behandelt. Diese Werte sind eine theoretische PVGIS-Berechnung; der tatsächliche Ertrag hängt von der Ausrichtung von Dach bzw. Gelände, der Neigung und der Verschattung ab.

Installation und Inbetriebnahme

Bei der Besichtigung werden Brunnentiefe, vorhandene Pumpe, Förderbedarf und Anordnung der Parzelle geprüft. In der Planung werden die Abstimmung von Pumpe und Modulen sowie die Auswahl des Umrichters vorgenommen. Bei der Montage werden Modulkonstruktion, Umrichter, Pumpenanschluss und Schwimmerschalter installiert; nach der Inbetriebnahme erfolgt ein Förderstrom- und Drucktest. Wartung und technischer Support rund um die Uhr (7/24) bleiben bestehen.

Für ein ähnliches System

Geeignet für landwirtschaftliche Parzellen, Gärten und Gewächshäuser, bei denen die Stromleitung weit entfernt oder teuer ist. Wenn Sie Ihre Brunnendaten (Tiefe, Förderstrom) mitteilen, beschleunigt das die Dimensionierung.

Fragen zu diesem Projekt

Braucht ein solarbetriebenes Bewässerungssystem eine Batterie?

In der Regel nicht. Bei der Bewässerung wird statt Energie Wasser gespeichert: Tagsüber gefördertes Wasser kommt in den Speicher und wird nachts per Schwerkraft verteilt. Diese Lösung ist einfacher, wartungsarm und langlebig. Wird eine Batterie verwendet, steigen Kosten und Wartungsaufwand; deshalb ist das Prinzip mit Wasserspeicher bei der Bewässerung meist wirtschaftlicher. Genaue Werte werden bei der kostenlosen Besichtigung mit projektspezifischen Daten geklärt und diese Schätzung wird aktualisiert.

Wie wählt man die Modulleistung für die Pumpe?

Zuerst wird die hydraulische Leistung (Förderstrom und gesamte dynamische Förderhöhe) berechnet, mit dem Wirkungsgrad von Pumpe und Motor ergibt sich die elektrische Aufnahme. Die Modulleistung wird über der Pumpenleistung gewählt, damit auch bei schwacher Sonne gearbeitet werden kann; die allgemeine Praxis bestimmt dieses Verhältnis. Die maximale DC-Eingangsspannung des Umrichters muss über der Leerlaufspannung des Modulfelds liegen; andernfalls kann der Umrichter beschädigt werden.

Wie viel erzeugt eine 5,5-kW-Bewässerungsanlage pro Jahr?

Für die Bedingungen in Antalya-Zentrum ergibt sich mit der PVGIS-Referenz von 1.656 kWh/kWp ein theoretisches Potenzial von rund 9.108 kWh/Jahr. Der tatsächliche Wert hängt von Ausrichtung, Neigung und Verschattung ab; die Erzeugung deckt sich in den Sommermonaten mit dem Bewässerungsbedarf. Die Bewässerungssaison ist der Sommer, und die Sommererzeugung beträgt etwa das 1,7-Fache der Winterserzeugung; das passt gut zum Bewässerungsbedarf.

Passende Ratgeber

Die geschätzten Erträge sind theoretische Werte auf Basis von PVGIS 5.3 (Gemeinsame Forschungsstelle der EU); der tatsächliche Ertrag hängt von Dachausrichtung, Neigung, Verschattung und Temperatur ab.