Um eine neue Agriphotovoltaik-Lösung (insolagrin) zu testen, wird die Firma Insolight zusammen mit ihren Partnern Romande Energie und Agroscope eine innovative Solaranlage am Agroscope-Versuchsstandort Conthey im Wallis einrichten. Die insolagrinAnlage schützt einerseits als Ersatz für Folientunnels die Kulturen und erzeugt andererseits erneuerbaren Strom.
Insolight, Romande Energie, Agroscope
Das vom Start-up Insolight in Renens entwickelte Agriphotovoltaik-System insolagrin enthält THEIA-Solarmodule (Translucency & High Efficiency In Agrivoltaics), deren Innovation darin besteht, dass sie bei einer steuerbaren Lichtdurchlässigkeit effizient elektrischen Strom produzieren. Diese Module beruhen auf der optischen Micro-Tracking-Technologie von Insolight, bei der das Licht mit Linsen auf Hochleistungssolarzellen konzentriert wird. Das System lässt sich auf zwei Arten betreiben: Bei der optischen Fokussierung der Lichtstrahlen auf die Solarzellen wird elektrischer Strom erzeugt (E-MODE), das Licht kann aber auch an den Zellen vorbei geleitet werden (MLT-MODE). Auf diese Weise lassen sich die Solarmodule als intelligente Schattenspender einsetzen, bei denen sich die Menge des durchfallenden Lichts regulieren lässt. Damit lässt sich die Photosynthese der Pflanzen über die Saison optimieren und die negative Auswirkung der Hitze im Sommer auf Ertrag und Qualität der landwirtschaftlichen Produkte begrenzen, wobei gleichzeitig mit dem zurückgehaltenen Licht Strom erzeugt wird.
Ab Juli 2021 werden diese Solarmodule anstelle der Folientunnels der Erdbeer- und Himbeerkulturen auf dem Versuchsgelände von Agroscope in Conthey eingerichtet. Das Projektteam, zu dem Vertreterinnen und Vertreter von Insolight, Romande Energie und Agroscope gehören, möchte zeigen, dass es mit Agriphotovoltaik-Strukturen möglich ist, auf einer Parzelle gleichzeitig effizient Landwirtschaft zu betreiben und Strom zu produzieren. Die dabei gesammelten Daten sollen auch Aufschluss geben zur Wirtschaftlichkeit solcher Anlagen und zu den finanziellen Aussichten. Diese Lösung, die vom Bundesamt für Energie (BFE) unterstützt wird, soll während 4 Jahren auf einer Fläche von 165 m2 getestet werden. Sie ist so konzipiert, dass aus den gewonnenen Daten wertvolle Erkenntnisse für zukünftige grosse Anlagen gewonnen werden können.
Gemäss Bastien Christ, Leiter der Forschungsgruppe Beeren und Medizinalpflanzen, «ermöglicht der gedeckte Anbau von Beeren höhere Erträge und eine bessere Qualität der Früchte, wobei der Druck durch die meisten Pilzkrankheiten vermindert wird. Dieses Agriphotovoltaik-System wurde mit dem Ziel entwickelt, die Schutz- und Beschattungsfunktion von Folientunnels im Anbau von Erdbeeren und Himbeeren zu ersetzen, ohne die landwirtschaftlichen Tätigkeiten zu behindern.»
Neue Perspektiven für die Beerenbranche und die Solarenergie
Die Energiestrategie der Schweiz sieht vor, dass bis 2050 die CO2-Neutralität erreicht wird. Swissolar geht davon aus, dass sich dieses Ziel nur mit einem bedeutenden Ausbau der Nutzung von Sonnenenergie erreichen lässt. Es wird geschätzt, dass dazu eine jährliche Steigerung um mindestens 1.5 GWp pro Jahr (30 GWp bis 2050) erforderlich ist, was 4 bis 5 Mal dem heutigen Stand entspricht.
Agriphotovoltaik – die kombinierte Nutzung von Land für Solarenergie und Landwirtschaft – ist in Europa auf dem Vormarsch und in der Schweiz könnten neue Weichen gestellt werden, falls das Pilotprojekt die Erwartungen der Initianten erfüllt. Die Photovoltaik-Technologie «der nächsten Generation» von Insolight unterscheidet sich von den herkömmlichen undurchsichtigen Solarmodulen, die auf Dächern zum Einsatz kommen. Die neue Lösung lässt sich als Werkzeug für die Landwirtschaft zum Nutzen der Pflanzen einsetzen: «Die dynamische Anpassung der Lichtmenge, die zu den Pflanzen durchgelassen wird, ermöglicht einen besseren Schutz vor ungünstigen Umweltbedingungen. Weil die Lichtmenge auf die Bedürfnisse der Pflanzen abgestimmt und die Temperatur bei einer Hitzewelle durch den Beschattungseffekt reduziert werden kann, ist eine Erhöhung des landwirtschaftlichen Ertrags möglich», erklärt Christ.
Die Solaranlage insolagrin ist für Kulturen vorgesehen, die geschützt im Folientunnel oder Gewächshaus angebaut werden. Hier bietet diese Technologie einen doppelten Vorteil: Einerseits wird die Verwendung von Kunststoff vermieden, andererseits wird die Bodennutzung optimiert. «Wenn die Ergebnisse positiv ausfallen, bietet diese Innovation ein hohes Potenzial. Der Ersatz bestehender Strukturen in der Landwirtschaftszone durch Solaranlagen ergänzt den Einsatz von Solarmodulen auf Dächern und könnte einen wichtigen Beitrag zum Ziel einer klimaneutralen Schweiz leisten», erklärt Martial Genolet, Leiter des Bereichs Photovoltaik bei Romande Energie. Schliesslich könnte die insolagrin-Lösung durch die gleichzeitige Optimierung der landwirtschaftlichen Produktion und der Energieerzeugung auch wirtschaftliche Vorteile bringen.
