We gaan er de komende jaren steeds meer van horen: Agri-PV. Groente, fruit en bloemen verbouwen onder of naast zonnepanelen. Dubbelgebruik van boerenland is namelijk van groot belang om in 2050 voldoende hernieuwbare energie te kunnen opwekken, zonder alle agrarische gronden op te eisen voor zon- en windparken. Want naast alle zonnepanelen op daken van huizen, bedrijven, gebouwen en boerenschuren, in zonneweides of drijvende zonneparken, is er meer nodig om de klimaatdoelstellingen te halen. Daarbij is het zaak om zoveel mogelijk schaarse landbouwgrond te behouden om de voedselproductie op peil te houden.
Proeven met fruit en vollegrondsgroente
In Nederland lopen momenteel drie ontwikkelingen op het gebied van Agri-PV door elkaar. Het grootste project is Sunbiose. In dit consortium hebben onder andere wetenschappers van TNO en Wageningen Universiteit (WUR), ingenieurs, projectontwikkelaars als GroenLeven, LTO en fruittelers hun krachten gebundeld om in Nederland de ontwikkeling van zonne-energiesystemen in combinatie met landbouw te versnellen. In het project worden verschillende proefopstellingen getest bij vijf telers. Ten eerste transparante zonnepanelen waaronder aardbeien, frambozen, rode bessen, blauwe bessen, kersen, appels en peren worden geteeld. Daarnaast een verrijdbare gebogen tunnel met zonnepanelen op rails voor akkerbouw en grasland. En tenslotte een transparante overkapping met zonnepanelen waaronder vollegrondsgroente zoals asperges worden verbouwd. Het doel is om met de resultaten van die proefopstellingen systemen te ontwikkelen die grootschalig toegepast kunnen worden. Het project duurt vier jaar, kost bijna 5 miljoen euro en krijgt ruim 3 miljoen euro subsidie van RVO.
Lees hier over de start van de pilots om fruit te telen onder zonnepanelen
Fruitopbrengst lager
In het eerste jaar van Sunbiose zijn in Nederland Aardbeien (in Boekel) en Frambozen (in Babberich) getest. Dit jaar wordt er getest met rode bessen en peren. GroenLeven test samen met tuinders ook nog de teelt van appels en kersen. Van de eerste Sunbiose projecten zijn de resultaten inmiddels bekend. Projectleider Wilma Eerenstein van Renergize Consultancy presenteerde ze onlangs op de InterSolar-beurs in München. Daaruit blijkt dat de opbrengst van onder zonnepanelen geteelde frambozen 5 procent per hectare minder is dan in de open lucht. Bij aardbeien is dat zelfs 20 tot 25 procent per hectare. “Dat is op zich logisch, want als je zonnepanelen over gewassen heen zet krijgen ze altijd minder licht dan zonder overkapping en dus groeien ze minder”, legt Eerenstein uit.
De truc is om het gebrek aan licht zo klein mogelijk te maken. Bijvoorbeeld door de panelen wat verder uit elkaar te zetten. “We zijn nu bezig de proefopstelling bij de aardbeien aan te passen, zodat er meer licht bij komt. Van de andere kant kan de lagere opbrengst ook komen door de slechte en koude zomer van vorig jaar. Daarom bekijken we de resultaten over meerdere jaren”, aldus Eerenstein.
Het Sunbiose-project test ook gebogen zonnepanelen op verrijdbare rails | Credit: SunbioseVoordelen compenseren nadelen
Tegenover die lagere opbrengst staan legio voordelen. De zonnepanelen beschermen de gewassen tegen vorst, hagel en stormschade. Het risico om de oogst te verliezen wordt dus kleiner. Daardoor dalen in de toekomst wellicht ook de verzekeringspremies van de boeren. Verder levert de opgewekte zonnestroom extra inkomsten op. “Dat moet je allemaal meenemen in de berekening van de businesscase. Het is nu nog veel te vroeg om conclusies te trekken”, zegt Eerenstein.
Verbeteringen en innovaties
De komende drie jaar wordt het project op alle fronten verbeterd. De wetenschappers in het project berekenen per gewas de precieze lichtbehoefte en maken met behulp van data modellen over de gewasgroei. Een volgende stap is de verbetering van de zonnepanelen zelf. Een nieuwe coating op de panelen zet het onbruikbare UV-licht om naar gewoon zonlicht voor de planten beneden, waardoor die 8 tot 9 procent meer licht krijgen. Verder gaat Sunbiose verbetering aanbrengen in de PV-constructie boven het veld. Die wordt lichter, flexibeler qua vorm, geschikt voor alle soorten panelen en kan uitgerust worden met beregening. Binnenkort start hiermee een proef bij de teelt van rode bessen. Rond de zomer begint ook een test met een beweegbare boog over rails. Die Agri-PV variant wordt gebruikt boven grasland. Ook testen telers binnenkort zonnepanelen in een verticale opstelling, zodat er niet onder maar tussen de panelen geboerd kan worden. Bij het project is vooral voor fruit gekozen omdat fruittelers niet met zware machines over hun land hoeven te rijden. “Bovendien is die sector het gewend om onder een overkapping te werken, zoals in kassen of in plastic tunnels tegen regen en hagel. Vanwege de grote ploeg- en oogstmachines in de akkerbouw is Agri-PV daar nu nog te ingewikkeld en te duur”, stelt Eerenstein.
Eerste rijdende zonnepark ter wereld
Als het om innovatie in de Agri-PV gaat is boer Jacob Jan Dogterom uit Oude-Tonge een van de koplopers. Hij heeft samen met zijn familie, een constructeur en een leverancier van zonnepanelen het eerste rijdende zonnepark ter wereld ontwikkeld. Minister Henk Staghouder van Landbouw stelde de installatie in april in gebruik. Het zonnepark rijdt over de akkers met tulpenbollen en suikerbieten van het boerenbedrijf. “De modules rijden met een snelheid van 5 meter per uur, zodat steeds maar 6 procent van het gewas schaduw heeft. Dat is alsof er een wolk voor de zon komt. Je moet zorgen dat je steeds onder de 10 procent schaduw blijft”, legt hij uit. De panelen leveren 60 kilowatt zonnestroom op, een schijntje vergeleken met de 1,3 megawatt die Dogterom op zijn daken opwekt. “Maar dit is een testinstallatie. We zijn al bezig om een groter prototype te ontwikkelen”, zegt hij. Omdat er onder de installatie een pomp en waterslangen hangen, kan hij er ook water mee uit de sloot halen en zijn land mee beregenen. “Je wilt gewassen altijd in de schaduw water geven, dus dan is dit een goede combinatie”, zegt Dogterom. Ook aan extreem weer is gedacht: bij storm kan de installatie veilig opgevouwen en opgeborgen worden.
CO2-neutraal boerenbedrijf
Voor Dogterom en zijn familiebedrijf is niet alleen het dubbelgebruik belangrijk. Hij wil op deze manier zelfvoorzienend en energieneutraal worden. Door al zijn eigen stroom op te wekken en een deel op termijn om te zetten in waterstof voor de tractors en machines, wordt het bedrijf CO2-neutraal. “Op deze manier kunnen we als agrarische sector het bewijs leveren dat we in Nederland klimaatneutraal en duurzaam kunnen zijn. Wij denken hiervoor de oplossing te hebben”, stelt hij.
Dubbel gebruik land noodzakelijk
Dubbel gebruik van land is nodig om in Nederland de klimaatdoelstellingen te halen. Dat stelt ook kennisinstituut TNO. Hoewel het vermogen aan zonnestroom in Nederland het afgelopen jaar met 3,6 gigawatt groeide naar 14,3 gigawatt, wil TNO het mogelijk maken om in 2030 al een vermogen te hebben van 50 gigawatt en in 2050 zelfs 200 gigawatt. Meer dan een vertienvoudiging dus. De combinatie tussen land- of tuinbouw en zonne-energie is een van de wegen daar naartoe. In het kleine, volle Nederland is dubbel gebruik van land een thema, in warmere landen bieden panelen juist bescherming tegen de brandende zon en krijgen gewassen toch genoeg licht om te groeien.
Lees hier hoe professor Wim Sinke denkt dat we zonne-energie kunnen vertienvoudigen
Ingo Daniël (rechts) en Katrin Heym van MKG Göbel | Credit: André OerlemansDuitsland en Oostenrijk al stapje verder
Worden in Nederland proeven gedaan met Agri-PV, in Duitsland zijn ze al een stapje verder. Het Duitse bedrijf MKG Göbel heeft bij de oosterburen en in Oostenrijk al laten zien dat landbouw en zonne-energie prima samen kunnen gaan. Zijn innovatieve GMS Double-systeem won 2021 de Duitse zonne-energieprijs. Het ‘dubbel’ in de naam staat voor dubbel landgebruik. Tijdens Solar Solutions International, de grootste zonnevakbeurs van Noordwest-Europa die in de Expo Haarlemmermeer werd gehouden, presenteerde het Duitse bedrijf het systeem aan de Nederlandse markt.
Op maat gemaakte open kas
“Het is een soort open kas die we helemaal op maat kunnen maken”, vertellen Ingo Daniël en Katrin Heym van MKG Göbel. “Als er trekkers onderdoor moeten kunnen rijden, kunnen we het dak vier of vijf meter hoog maken. Als de planten meer licht moeten hebben of als er meer regenwater doorheen moet vallen, kunnen we de panelen op het dak verder uit elkaar leggen. Ook de intensiteit van de lichtbalken kunnen we afstemmen op de behoefte van de gewassen.”
In Noord-Europa beschermt het dak van zonnepanelen de gewassen bovendien tegen hagelbuien of storm, in warme zuidelijke landen tegen extreme hitte.
Appels, frambozen, blauwe druiven en bosbessen
In Duitsland en Oostenrijk wordt deze vorm van Agri-PV al toegepast. Daar telen boeren onder meer appels, frambozen, blauwe druiven en bosbessen onder de zonnepanelen. Ook in Frankrijk is MKG Göbel actief. In Nederland nog niet, maar die stap wil het bedrijf wel maken. “De eerste projecten met bosbessen hebben een superopbrengst gehad”, stelt het tweetal. “Daarom denken wij dat het ook in Nederland een succes kan worden.”
Ontwikkelaar van zonne-energie GroenLeven doet mee aan het project Sunbiose, en heeft zelf nog andere proefopstellingen staan.
