Rebflächen liegen an den sonnigsten Standorten und sind aufgrund ihrer Exposition und Hanglage prädestiniert für eine hohe Sonneneinstrahlung. Genau dort setzt das Potenzial der Agriphotovoltaik an: Die Solarmodule sollen gleichzeitig Strom erzeugen und die Reben vor Hitze, Trockenheit und anderen Wetterextremen schützen.
Agriphotovoltaik verbindet die Produktion von Lebensmitteln und Solarstrom auf derselben Fläche. Im Obst- und Beerenanbau, wo bestehende Strukturen zur Einnetzung oder Gewächshäuser genutzt werden können, ist dieser Ansatz bereits erprobt. Im Freiland sind solche Anlagen in der Schweiz bislang jedoch nicht erlaubt. Für die Rebe als Freilandkultur fehlen deshalb bisher Erfahrungen.
Strom und Weinbau unter einem Dach
Auf dem Zelglihof der Familie Wiedmer in Sissach wurde im Rahmen eines grenzüberschreitenden Interreg-Projekts deshalb eine Pilotanlage gebaut. Hier sowie an zwei weiteren Standorten in Baden-Württemberg und Rheinland-Pfalz wird untersucht, wie viel Strom die Anlagen produzieren können und wie sie sich auf die Reben darunter auswirken. Das Projekt befasst sich zudem mit der gesellschaftlichen Akzeptanz sowie den rechtlichen und planerischen Voraussetzungen für Agriphotovoltaik in den drei Ländern.
Im Gegensatz zu den deutlich grösser dimensionierten deutschen Anlagen wurde in Sissach auf eine pragmatische Leichtbauweise gesetzt. Die Solarmodule wurden in unterschiedlichen Anordnungen über den Reben installiert. Dadurch lässt sich auch untersuchen, wie sich die Anordnung der Module auf Stromertrag und Reben auswirkt.
Der Zelglihof eignete sich aus mehreren Gründen für den Versuch. Zum einen waren auf der Scheune bereits Solarmodule installiert, wodurch die nötige Infrastruktur für den Stromanschluss vorhanden war. Zum anderen wächst auf der Pilotparzelle die pilzwiderstandsfähige Rebsorte Muscaris. Diese benötigt weniger Pflanzenschutzmassnahmen und damit weniger Überfahrten.
Die Panels sind zwar hoch genug angebracht, dass Abdrift und Verschmutzung bei gezielter Applikationstechnik kein Problem darstellen. Herausfordernd ist dagegen die Mechanisierung. Die Stahlträger schränken den Einsatz von überzeilig arbeitenden Geräten ein, mit denen Daniel Wiedmer bisher einen Teil der Laubarbeiten erledigte. «Es wird sicher angepasste Maschinen brauchen, wenn Agriphotovoltaik im Rebbau grossflächig zum Einsatz kommen sollte», sagt er.
Vom Nachteil zum Vorteil der Beschattung
Während eine Beschattung der Reben früher oft unerwünscht war, wird ihr Nutzen angesichts zunehmender Wetterextreme heute neu bewertet. Urs Weingartner vom Landwirtschaftlichen Zentrum Ebenrain erhofft sich von den Solarmodulen Schutz vor Hagel, starker Sonneneinstrahlung, Hitze und Trockenheit. Erfahrungen aus Deutschland deuten bereits darauf hin, dass beschattete Reben weniger unter Wasserstress und Sonnenbrand leiden.
Das Forschungsinstitut für biologischen Landbau (FiBL) untersucht während der dreijährigen Projektlaufzeit, wie sich die Module auf die Reben auswirken. Gemessen werden unter anderem Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Wasserhaushalt und Photosyntheseleistung. Zudem analysieren die Forschenden Ertrag und Qualität der Trauben.
Die Beschattung könnte sich auch positiv auf die Qualität des Traubenguts und damit auf die späteren Weine auswirken. Laut FiBL-Weinbauexpertin Linnéa Hauenstein hängt die Aromasynthese der Trauben von der Sonneneinstrahlung ab. «Muscaris ist eine florale, fruchtige Rebsorte», sagt Hauenstein. «Diese fruchtige Aromatik wird ab einer gewissen Einstrahlung gehemmt oder sogar zurückgebaut.»
Wie viel Strom steckt im Rebberg?
Nicht nur die Reben könnten profitieren. Auch die Solarmodule arbeiten effizienter, wenn sie weniger stark aufheizen. Da die Panels frei in der Luft montiert sind und zusätzlich durch die Verdunstung der Pflanzen gekühlt werden, könnte sich ihre Leistung erhöhen.
Die ersten Monate in Sissach verliefen vielversprechend: Seit der Inbetriebnahme Anfang Juni wurden bereits rund 5,75 Megawattstunden Strom produziert. Würde die gesamte Rebfläche von Daniel Wiedmer von 4,2 Hektaren mit Solarmodulen ausgestattet, liessen sich laut Hochrechnungen von Urs Weingartner rechnerisch rund 460 Vierpersonenhaushalte mit Strom versorgen.
In den kommenden zwei Jahren werden die Daten aus dem Pilotversuch sowie von den Standorten in Deutschland ausgewertet. Dann wird sich zeigen, welche Anordnung der Module den besten Kompromiss zwischen Stromertrag, Schutzwirkung und Bewirtschaftbarkeit bietet und ob sich die Ziele von Wachstum, Ertrag und Traubenqualität miteinander vereinbaren lassen.
Für Chiara Wiedmer, Landwirtin und Tochter von Daniel Wiedmer, zeigt das Projekt jedoch bereits heute eine interessante Perspektive auf. Angesichts des rückläufigen Weinkonsums in der Schweiz könnte die Stromproduktion dem Betrieb künftig ein zusätzliches wirtschaftliches Standbein bieten.
Corinne Obrist, FiBL
Weiterführende Informationen
Projektwebseite Interreg Oberrhein (interreg-oberrhein.eu)
AgriPV-Pilotanlagen des FiBL auf Obstbau, Ackerbau und Grünland (agrisolarforschung.ch)