Geen enkele plant groeit zonder licht. Maar hoeveel licht heeft een framboos echt nodig om mooi fruit te produceren? Of: kan de framboos toe met de helft van de normale hoeveelheid licht als de rest gebruikt wordt om zonne-energie te winnen?
Dit en nog veel meer is wat biologische zachtfruitteler Heinz Schmid uit Gelflingen LU de komende jaren wil uitzoeken op zijn 7.200 m² grote testareaal voor agri-zonne-energie. Hij heeft daar een totaal vermogen van 500 kilowatt (kW) aan zonne-energie geïnstalleerd. Ter vergelijking: een gemiddelde zonne-installatie op een gezinswoning genereert ongeveer 10 kW.
De "solar" frambozenplantage is duidelijk zichtbaar op de verbindingsweg tussen Mosen en Aesch in het Luzerner Seetal. In de komende weken worden de laatste stalen binten in de grond geslagen, waarop beweegbare zonnepanelen ervoor zorgen dat de frambozen eronder genoeg licht krijgen.
Heinz Schmid heeft met opzet drie zeer verschillende soorten zonnepanelen geïnstalleerd. "Het vergelijken van de verschillende systemen zal ons waardevolle inzichten verschaffen voor het opzetten van agri-PV in Zwitserland."
Uitstekend geschikt voor bessen
Met de dubbele benutting van het areaal voor voedsel- en energieproductie sluit het concept van agri-PV goed aan bij de huidige wereldwijde uitdagingen. Het is in andere delen van de wereld al veel verder verspreid dan in Zwitserland. In Japan groeien bijvoorbeeld al 180 verschillende gewassen onder meer dan 3.500 installaties.
In Zwitserland hapert het geheel, hoewel de wettelijke situatie is verbeterd met de wijziging van de Wet op de Ruimtelijke Ordening. Sinds twee jaar mag agri-PV buiten de bouwzone op vruchtwisselingsareaal worden geïnstalleerd als dit extra voordelen oplevert voor de tuinbouwproductie.
Met deze wijziging wilde de wetgever voorkomen dat grote openluchtinstallaties onder een groene dekmantel op het Zwitserse platteland zouden worden gebouwd. Dit beperkt echter van meet af aan het aantal mogelijke locaties voor agri-PV. Voor gewassen zoals tarwe, aardappelen en groenten, evenals voor de productie van veevoer, zijn de opbrengsten onder de zonnepanelen normaal gesproken aanzienlijk lager, zoals voorbeelden uit het buitenland laten zien.
Maar er is een uitzondering: professionele bessen- en fruitplantages zijn tegenwoordig al uitgerust met regendaken of hagelnetten. Deze beschermingsfuncties kunnen ook door zonnepanelen worden overgenomen. Bovendien zijn er aanwijzingen dat het microklimaat onder de panelen beter te reguleren is. Minder vochtigheid betekent bijvoorbeeld minder ziekten, lagere temperaturen in de hitte meer opbrengst. Dit klinkt bijna als een symbiose.
Succesvolle zoektocht naar projectpartners
Het onderwerp agri-PV houdt Heinz Schmid al vele jaren bezig. Samen met zijn vrouw Monika verdient hij zijn hoofdinkomsten met biologische spruiten en bessen. Hij produceert echter ook al vele jaren zonne-energie op zijn daken en plant zonnesystemen voor externe klanten. Zijn interesse in agri-PV ligt dus voor de hand en hij heeft al kleinschalige proeven uitgevoerd.
Een belangrijk moment was echter de ontmoeting met mensen als André Ançay van Agroscope op een bessencongres. Ançay werkt aan agri-PV in het onderzoekscentrum Agroscope en heeft de leiding over een meerjarige proef met bessen op de locatie Conthey.
Heinz Schmid heeft met zijn bedrijf bioschmid het project opgezet op de locatie Aesch LU, samen met het onderzoeksinstituut, dat de agronomische gegevens verzamelt en analyseert.
Hij bracht twee lokale technologiepartners mee aan boord, de Zwitserse start-up Insolight en het zonne-energiebedrijf Megasol. De Hogeschool Bern HAFL houdt toezicht op de zonne-energieopbrengst van de verschillende systemen. Er werd geen bezwaar gemaakt tegen de bouwvergunningaanvraag bij de gemeente. "Ik kon eventuele bezwaren van een milieuorganisatie van tevoren wegnemen met een vergadering ter plaatse", vertelt de biologische teler. Het project met zijn innovatieve karakter was blijkbaar boeiend genoeg voor de autoriteiten. Hij kreeg van hen dan ook snel de bouwvergunning.
Meer proefinstallaties nodig
Hoewel er vooral bij bessen- en fruitbedrijven ook in Zwitserland interesse is voor agri-PV, zitten veel installaties vast in het vergunningsproces, legt Thomas Keel van de vakgroep agri-PV bij de branchevereniging Swissolar uit. "Maar veel installaties zitten vast in het vergunningsproces."
Omdat er in Zwitserland nauwelijks ervaring is met agri-PV-installaties, ontbreken bij de autoriteiten basiskennis voor de besluitvorming. Tot nu toe zijn er in Zwitserland alleen kleinere agri-PV-projecten, waaronder een testinstallatie op 2.000 m² over frambozen en aardbeien bij Beerenland in Walperswil BE. Daarom zijn projecten zoals in het Luzerner Seetal erg belangrijk, vindt Thomas Keel. Bovendien zijn de agri-PV-installaties duurder dan een eenvoudige zonne-installatie bijvoorbeeld op het dak van een stal. Een extra financiële ondersteuning voor agri-PV om de meerkosten te compenseren bestaat momenteel echter niet.
Daarom zijn er overtuigde pioniers zoals Heinz Schmid nodig, die bereid zijn de hoge administratieve en financiële hindernissen toch te nemen. Om de subsidie in de vorm van een eenmalige vergoeding te ontvangen, moest Heinz Schmid met zijn formaat installatie deelnemen aan de nationale veilingprocedure, samen met andere "normale" grote installaties. Hoewel hij het bod voor zijn agri-PV won, dekt dit subsidiegeld slechts een fractie van de totale investeringskosten. Daarom moest hij andere geldbronnen aanboren, bijvoorbeeld bij het Federaal Bureau voor Energie, de kanton Luzern en bij stichtingen. Bovendien komen de technologiepartners hem financieel tegemoet en er stroomt geld uit de verkoop van de stroom. Deze levert hij voor een momenteel echter lage marktprijs aan het lokale energiebedrijf CKW.
Theoretisch potentieel voor agri-PV in Zwitserland
De Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) berekende in een haalbaarheidsonderzoek een jaarlijks theoretisch potentieel van 130 TWh stroom uit agri-PV. Hierin zijn meerdere uitsluitingscriteria meegenomen, zoals de afstand tot het elektriciteitsnet. Als in de praktijk een tiende van het potentieel zou worden benut, zou daarvoor met open akkerland 1,1% of met meerjarige teelt 0,9% van het landbouwareaal nodig zijn.
50% schaduw
De eerste twee installaties zijn vorig jaar op het elektriciteitsnet aangesloten. De frambozen eronder ontwikkelden zich normaal, aldus Heinz Schmid. Er kunnen dit jaar echter pas definitieve uitspraken worden gedaan als het systeem compleet is.
Het eerste systeemtype heeft Heinz Schmid zelf ontwikkeld. Daarbij zijn de zonnepanelen verticaal aan draadkabels boven de bessen opgehangen. Onder de modules is een folie aangebracht, die de frambozenteelt beschermt tegen regen zoals in gebruikelijke professionele installaties. De verticale oriëntatie is bedoeld om vooral ook de ochtend- en avondzon te benutten, de modules vangen licht van beide kanten op. "Deze oplossing is naar verwachting de meest kosteneffectieve van de drie toegepaste methoden", legt Heinz Schmid uit.
In het tweede systeem gebruikt hij technologie van de Zwitserse startup Insolight. De stalen dragers zitten 1,80 meter diep in de grond en dragen de speciale zonnepanelen op een hoogte van 3,5 meter. Ze zijn slechts voor ongeveer de helft uitgerust met zonnecellen en laten daarmee voldoende licht door voor de planten. De schaduw onder de panelen is ongeveer 50%. De installatie is uitgerust met sensoren die een geavanceerde software van gegevens voorzien. "Als bijvoorbeeld het niveau van lichtverzadiging voor de plant is bereikt, vindt er geen fotosynthese meer plaats", legt Heinz Schmid uit. Op zulke momenten sluit het scherm onder de panelen, zodat deze het gereflecteerde licht voor de extra stroomproductie optimaal kunnen benutten.
Bessenteelt staat centraal
De jonge planten of scheuten van de biologische frambozen plant Heinz Schmid met zijn medewerkers in het voorjaar direct in de grond. Deze bevat onder andere veel voedingsrijke compost en wordt in de winter indien mogelijk bedekt met een groenbemester, die de vruchtbaarheid van de bodem behoudt.
Schmid ziet zichzelf wel als een pionier voor de introductie van agri-PV in de Zwitserse tuinbouw. "Maar de teelt van frambozen van hoge kwaliteit moet altijd voorop staan", zegt hij. Voor hem was het daarom belangrijk dat het projectmanagement bij bioschmid bleef: "Er bestaat een risico dat externe investeerders in agri-PV zich te veel richten op de verkoop van elektriciteit."
Heinz Schmid is ervan overtuigd dat agri-PV vanuit ecologisch perspectief zinvol is: "Het schaarse land wordt optimaal benut voor voedsel- en energieproductie zonder de bodem te beschadigen. Want als de hele zaak over een paar jaar een flop blijkt te zijn, kan de installatie worden afgebroken en het vruchtwisselingsgebied in zijn oorspronkelijke staat worden teruggebracht."
Bron: www.lid.ch