AgRadiance AgRadiance

AgRadiance Methode

So funktioniert das Modell

Licht, Mikroklima, Bodenwasser und Pflanzenwachstum werden gemeinsam berechnet, Punkt für Punkt quer über den Reihenabstand, mit Geometrie, Wetter, Boden und Anbaukalender des Projekts.

  • Veröffentlichte Modelle
  • An Versuchen kalibriert
  • An unbekannten Standorten getestet

01

Licht

Die Anlage wird aus dem Layout in 3D aufgebaut: Module, Pfosten und bei Trackern die Rotation im Tagesverlauf. Das Licht wird für jede Stunde des Jahres per Raytracing auf ein Gitter quer über den Reihenabstand berechnet.

71 %

des Freilandlichts in der Bewirtschaftungszone

Jahreswert, Showcase-Studie

Unter den Modulen
57 %
Zwischen den Reihen
74 %
Trackerreihen in 3D, der Boden nach Jahreslicht eingefärbt: dunkler unter jeder Reihe, heller zwischen den Reihen
Jahreslicht auf Bestandeshöhe, % des Freifelds50 %100 %
Jahreslicht über die Fläche aus dem Raytracing der Beispielstudie: Schatten entlang jeder Trackerreihe, hellere Streifen dazwischen.

02

Mikroklima

Eine stündliche Energiebilanz des Bestands ergibt die Bedingungen, unter denen die Kultur tatsächlich wächst: unter den Modulen, zwischen den Reihen und an den Rändern.

−3,4 °C

Blatttemperatur an den heißesten Tagen

Bewirtschaftungszone gegenüber dem Freiland, zehn heißeste Tage

Tageshöchstwert der Lufttemperatur
−0,4 °C
Blatt-Hitzetage über 35 °C
Freifeld
16
Unter der Anlage
7

03

Bodenwasser

Das Bodenwasser wird je Gitterpunkt bis 2 m Tiefe berechnet. Module leiten Regen auf Traufstreifen ab, Schatten verringert die Verdunstung, und die Kultur entzieht Wasser über ihre eigenen Wurzeln.

−50 %

Bewässerung im Trockenjahr

330 statt 665 m³/ha für denselben Ertrag

Wasserverbrauch, mittleres Jahr
−14 %
Sickerwasser unter den Wurzeln
160 mm
Querschnitt durch zwei Trackerreihen: Bodenwasser bis 2 m Tiefe, darüber der modellierte Weizen, unter den Modulen kürzer
Bodenwasser, Mitte April bis Mitte Junitrockenerfeuchter
Bodenwasser bis 2 m während der Kornfüllung, darüber der modellierte Weizen: im Schatten unter den Modulen kürzer, entlang jeder Pfahlreihe ein unbewirtschafteter Streifen. Am trockensten ist die Reihenmitte, wo die Wurzeln am stärksten ziehen. Tiefe 1,5-fach überhöht.

04

Pflanzenwachstum

Das Pflanzenwachstum beruht auf veröffentlichten Open-Source-Prozessmodellen, darunter WOFOST, DSSAT und STICS: Phänologie, Blattfläche, Biomasse und Ertrag reagieren auf Licht, Temperatur und Wasser an jedem Punkt.

Jedes Ergebnis wird über mehrere Wetterjahre gerechnet, einschließlich konkreter Trocken-, Hitze- und Nassjahre, und als P10–P90-Spannen im Vergleich zum Freifeld ausgewiesen.

86 %

des Freiland-Weizenertrags

gesamte Fläche, unbewässert, Median aus zwanzig Anbaujahren

Ergebnis
Ertrag je Zone und Kultur im Vergleich zum Freifeld
Anbaujahre
Mehrere Wetterjahre, konkrete Trocken-, Hitze- und Nassjahre
Unsicherheit
P10–P90-Spannen statt eines einzelnen Mittelwerts

Zwanzig Anbaujahre, gesamte Fläche

Punkt: Median (P50). Balken: P10–P90 über Anbaujahre und Kulturparameter. Linie = Freifeld.

Weizen Unbewässert
86 %
Weizen Bewässert
85 %
Spinat Unbewässert
72 %
Spinat Bewässert
71 %
Weide Unbewässert
80 %
Weide Bewässert
80 %
Daten anzeigen
P50P10P90
Weizen, Unbewässert86 %77 %105 %
Weizen, Bewässert85 %79 %103 %
Spinat, Unbewässert72 %69 %77 %
Spinat, Bewässert71 %70 %72 %
Weide, Unbewässert80 %77 %83 %
Weide, Bewässert80 %78 %84 %

Ernteertrag je Zone

Unbewässert, Medianjahr. Jede Kultur im Vergleich zu ihrem eigenen Freifeld (Linie = 100 %).

  • Weizen
  • Spinat
  • Weide
Unter den Modulen
Weizen
86 %
Spinat
63 %
Weide
74 %
Zwischen den Reihen
Weizen
100 %
Spinat
74 %
Weide
86 %
Bewirtschaftungs­zone
Weizen
98 %
Spinat
73 %
Weide
84 %
Daten anzeigen
ZoneWeizenSpinatWeide
Unter den Modulen86 %63 %74 %
Zwischen den Reihen100 %74 %86 %
Bewirtschaftungs­zone98 %73 %84 %

05

Bewirtschaftbarkeit

Maschinendurchfahrt zwischen den Reihen, lichte Höhe unter den Modulen und Wenden im Vorgewende werden für die Maschinen des Betriebs geprüft. Wendemanöver werden als U-, Omega- oder T-Wende mit Zurücksetzen geplant, sodass die Vorgewendetiefe im Layout der entspricht, die die Maschinen brauchen.

Draufsicht auf Tracker-Reihen mit geplanten Omega-Wenden für Traktor und Anbaugerät im Vorgewende
Wenden im Vorgewende, geplant für jeden Spurwechsel: Omega-Wenden für einen Traktor mit Anbaugerät.

Kalibriert, dann an unbekannten Daten getestet

  1. 01

    Veröffentlichte Modelle

    Kultur-, Bodenwasser- und Lichtmodelle aus der Fachliteratur, keine Blackbox.

  2. 02

    Stufenweise Kalibrierung

    Zuerst Phänologie, dann Wachstum und Ertrag, mit einem Zielfehler von nRMSE ≤ 0,20.

  3. 03

    Leave-one-site-out-Validierung

    Ganze Standorte werden aus der Kalibrierung herausgehalten und blind vorhergesagt, damit der Test aussagekräftig ist.

  4. 04

    Abgleich mit Feldversuchen

    Die Studienergebnisse werden veröffentlichten Agri-PV-Feldversuchen mit denselben Kulturen gegenübergestellt.

Simulierte Erträge im Vergleich zu veröffentlichten Feldversuchen

Anteil des Freifeldertrags. Feldversuche: 17 Ertragsbeobachtungen aus sieben Agri-PV-Versuchen. Beispielstudie: P10–P90 über zwanzig Anbaujahre, gesamte Fläche, unbewässert.

  • Veröffentlichte Feldversuche
  • Beispielstudie
Weizen
Veröffentlichte Feldversuche
54–103 %
Beispielstudie
77–105 %
Spinat
Veröffentlichte Feldversuche
31–74 %
Beispielstudie
69–77 %
Weide
Veröffentlichte Feldversuche
69–128 %
Beispielstudie
77–83 %
Daten anzeigen
Veröffentlichte FeldversucheBeispielstudie
Weizen54–103 %77–105 %
Spinat31–74 %69–77 %
Weide69–128 %77–83 %

Was Sie erhalten

Einen technischen Bericht mit unserem Branding und unterzeichnet, oder ein neutrales Word-Dokument für ein Kapitel oder einen Anhang Ihrer eigenen Genehmigungsunterlagen.

  • Ertrag je Zone und Kultur im Vergleich zum Freifeld
  • Wasserbilanz und Bewässerungsbedarf
  • Mikroklima unter der Anlage
  • PV-Ertrag und Land Equivalent Ratio
  • Maschinenzugang und Vorgewendetiefe
  • Abbildungen und Tabellen für die Genehmigung

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