Solartechnologien bieten eine noch viel zu wenig genutzte Ressource: Sie könnten den Energiebedarf der Landwirtschaft ergänzen und einen Beitrag zu einem klimaneutralen Betrieb leisten. Insbesondere für Betriebe in höheren alpinen Lagen sind die im Jahresdurchschnitt höhere Sonneneinstrahlung, die grossen Montageflächen auf den landwirtschaftlichen Infrastrukturbauten und die kälteren Temperaturen ideale Voraussetzungen für die solare Energieerzeugung.

Allerdings müssen landwirtschaftliche Betriebe in alpinen Regionen mit Schneeansammlungen auf den Dächern rechnen; dieser Schnee reduziert den effektiven Ertrag von Solarmodulen auf Stalldächern in den Wintermonaten um circa 50 Prozent. Wegen der Dachlawinengefahr werden auf Solardachanlagen in der Regel Schneefangsysteme montiert. Durch das Festhalten des Schnees auf den Dächern fehlt den alpinen Regionen ein 6-monatiger Stromertrag aus PV-Anlagen. So wird der Bau einer Solarstromanlage als Beitrag zu einer klimaneutralen Landwirtschaft aufgrund der Schneebedeckung der Dachflächen oft als unwirksam erachtet, obwohl in alpinen Regionen im Allgemeinen günstige klimatische Bedingungen für die Solarenergieproduktion herrschen.

In der vorliegenden Studie sollen die Wirksamkeit solcher reibungsarmen technischen Textilien (einschliesslich Folien) bei der Schneeräumung untersucht, die Verringerung der Energiegewinnung aufgrund der angewendeten technischen Textilien bewertet und Vergleiche zum Ist-Zustand von schneebedeckten Solarmodulen vorgenommen werden. Des Weiteren soll die Studie auch Optionen für die Installationsmethoden und das Potenzial zur Steigerung des Solarenergieertrags durch eine automatische, regelmässige Entfernung der reibungsarmen technischen Textilien untersuchen. Diese Methode zur automatischen Schneeräumung wurde 2021 in einem Innosuisse-Projekt auf alpinen Hangflächen erfolgreich getestet.

In diesem Pilotprojekt wird eine effektive Lösung zur Schneeräumung von Solarpanels getestet und hinsichtlich ihres effektiven Beitrags für einen energieneutralen landwirtschaftlichen Betrieb überprüft. Insbesondere werden Methoden für ein Schneeräumungssystem getestet und bewertet, die dann in neue Solarsysteme integriert oder im Fall von bestehenden Solaranlagen nachgerüstet werden können. Dank optimierter Solarenergiegewinnung kann ein kostenwirksamer Beitrag zur Gestaltung klimaneutraler landwirtschaftlicher Betriebe in alpinen Regionen geleistet werden. Diverse landwirtschaftliche Maschinen wie die Heubelüftung, das Güllerührwerk, der Melk- und der Mistroboter, der Hoflader oder der Gülleseparator weisen auch im Winter einen konstanten Strombedarf auf. Diese Anlagen könnten mit einer höheren Solarenergieproduktion direkt betrieben werden, ohne Strom vom Netz zu beziehen.
 
Die oft niedrigen Winkel der Dächer von landwirtschaftlichen Ställen und Gebäuden sind anfällig für Schneeansammlungen im Winter, wodurch die Solarzellen bei der Stromproduktion behindert werden. Während das Abgleiten der Schneedecke an Dachflächen mit bis zu 25° Neigung in Form von Gleitschneelawinen stattfindet, wird dieser Prozess bei Neigungen unter 25° von Faktoren wie Kontaktreibung und Schneeschmelzprozess beeinflusst. Entsprechend ist die Schneeräumung bei Hängen und Dächern mit geringer Neigung sehr aufwändig. Wir schlagen vor, reibungsarme technische Textilien zur Abdeckung der Solarpanels einzusetzen und dadurch den Schnee auf natürliche Weise von den Dächern gleiten zu lassen.

 

Weitere Team-Mitglieder:

• Madlaina Sutter, Architektin
• Jürg Grassl, Architekt