L'énergie solaire provenant du vignoble doit allier protection du climat et des vignes. Prof. Manfred Stoll de l'Université de Geisenheim dirige le projet de recherche Vitivoltaïque. Avec Alexander Lupersböck, il a discuté de la gestion de l'avenir.
Les modules solaires pivotants et repliables au-dessus des vignes offrent de nombreux avantages.
HS Geisenheim Philipp StieffenhofferDe quoi s'agit-il dans le projet Vitivoltaïque ?
Stoll : En bas se trouvent des vignes, au-dessus on installe une installation photovoltaïque (PV). J'aime l'appeler « Retour vers le futur ». Le retour provient de l'ombrage des vignes : il fait à nouveau plus frais dans le vignoble, l'avenir est lié à la demande énergétique toujours croissante. En haut, de l'électricité, en bas, des vignes, donc une double utilisation de l'espace. De plus, les outils de travail électriques peuvent être rechargés directement dans le vignoble – c'est le concept de la Vitivoltaïque.
Quels sont les avantages concrets pour les viticulteurs ?
Stoll : Un vignoble est la surface agricole prédestinée pour l'Agri-PV. Il y a déjà des supports comme des poteaux et des fils. Et les vignes souffrent de plus en plus de la chaleur, de la sécheresse, mais aussi des gelées tardives. Les modules photovoltaïques peuvent aider à tout cela.
Comment cela fonctionne-t-il exactement ?
Stoll : Au-dessus d'une installation viticole existante, des modules photovoltaïques peuvent être montés de manière pivotante et repliable sur des supports. Lorsque le soleil brille pleinement, on déploie les modules, produit de l'électricité et ombrage le feuillage et les raisins. Cela peut être fait de manière à optimiser l'énergie, les modules suivant alors le soleil. Ou on utilise un algorithme optimisé pour le site. Cela permet, en cas de chaleur et d'humidité élevée, de replier brièvement les modules entre les vignes et ainsi de ventiler. Dès que l'humidité de l'air est à nouveau dans la plage souhaitée, les modules se déplient à nouveau et produisent de l'électricité.
Comment les cellules solaires aident-elles contre la sécheresse ?
Stoll : En cas de sécheresse, les modules peuvent réduire l'évaporation et augmenter l'humidité du sol. En cas de précipitations, ils dirigent l'eau d'une plus grande surface par un bord de goutte et augmentent ainsi la profondeur d'infiltration de l'eau dans le sol. Comme les modules tournent, ils n'ont pas toujours le même bord de goutte. Dans l'idéal, ils dirigent l'eau à travers une gouttière vers une citerne. Nous l'utilisons pour l'irrigation. Nous installons actuellement une installation à Geisenheim.
Comment l'Agri-PV peut-elle aider contre les gelées tardives ?
Stoll : Fin avril 2024, peu après le débourrement, nous avons eu du gel. Dans notre installation photovoltaïque, des fils chauffants sont intégrés. Pendant la journée, de l'électricité a été produite et stockée dans des batteries. Cela nous a permis de chauffer les fils chauffants et l'environnement immédiat des rameaux fructifères. S'ajoute à cela la protection physique de l'installation elle-même. Comme il fait plus frais sous les panneaux pendant la journée, il fait jusqu'à un degré Celsius plus chaud la nuit. Nous les déplions pour garder l'air chaud en bas. Cela nous a sauvés cette année. Cependant, cela ne fonctionne que jusqu'à certaines températures négatives.
Quel est l'effort pour les viticulteurs ?
Stoll : L'effort constructif est élevé. Il faut une bonne statique pour résister aux charges de vent et de neige. Le support doit être suffisamment haut pour permettre le passage d'un tracteur. La hauteur maximale de notre installation est de 5,50 mètres. Mais comme les panneaux sont mobiles, la hauteur de passage est réduite à 3,50 mètres. Cela nous donne toutes les possibilités pour une alimentation énergétique décentralisée et peut être optimisée pour l'existant. Mais il existe aussi une solution plus simple.
À quoi ressemble-t-elle ?
Stoll : Ce sont des installations mobiles. Elles peuvent être facilement montées sur les poteaux existants. Les modules photovoltaïques peuvent être repliés la nuit ou en cas de vent fort comme un accordéon. Cela est particulièrement intéressant pour les jeunes installations. Avec moins d'efforts constructifs, on peut donc examiner comment l'installation affecte les jeunes vignes. Après deux à trois ans, on peut les démonter et les réinstaller à un autre endroit. Cela peut donner une protection importante aux nouvelles installations.
La plus petite installation mobile VitiCULT-PVmobil protège les jeunes installations.
Manfred StollQuelles sont vos expériences à ce sujet ?
Stoll : Lors des vagues de chaleur de l'année 2024, il a été constaté qu'il faisait trois à quatre degrés Celsius plus frais sous le PV. Cela empêche l'exposition directe au soleil, ce qui a un impact sur le développement des raisins et les composants des baies. L'accumulation de sucre se fait plus lentement. En 2024, nous avons un retard de maturation d'une à deux semaines. En même temps, nous atteignons une concentration d'acidité plus élevée. Nous pouvons donc récolter le vin avec des valeurs de sucre plus faibles et d'acidité plus élevées. Cela présente des avantages, surtout pour des variétés aromatiques comme le Riesling. Et les raisins ne brûlent pas au soleil et restent en bonne santé plus longtemps. Dans la parcelle témoin, qui se trouve juste à côté – avec le même matériel de plantation, le même traitement et le même âge – nous constatons des dommages.
Y a-t-il une différence dans les rendements ?
Stoll : Nous ne pouvons pas encore quantifier cela, car l'essai est encore trop jeune. Mais : Les raisins qui pendent en dessous sont lâches et en bonne santé. Il y a une différence par rapport aux parcelles de comparaison.
Y a-t-il déjà des domaines viticoles qui appliquent la Viti-PV ?
Stoll : Il existe trois installations en Allemagne. Une à l'Institut de viticulture de Fribourg, une à Ihringen au Blankenhornsberg, une à Geisenheim. La nôtre est la plus ancienne. Nous avons également déjà produit le premier vin en petite quantité à partir de cette installation.
Pouvez-vous donner des indications sur les coûts ?
Stoll : Cela ne se laisse pas facilement répondre. Notre installation est conçue pour différentes questions de recherche. Nous testons également des véhicules autonomes sans émissions dans le vignoble, qui se chargent eux-mêmes. Nous examinons comment la protection des plantes évolue et de nombreux autres aspects. Notre installation est équipée de capteurs, elle est en quelque sorte la Rolls-Royce des installations Viti-PV, car elle doit pouvoir presque tout faire. Un viticulteur n'a pas besoin de couvrir autant de domaines avec son installation, cela peut être fait à moindre coût. Et : Chaque vignoble a besoin d'une solution individuelle. Mais la plus petite installation mobile VitiCULT-PVmobil offre également des possibilités.
Concernant le paysage : y a-t-il déjà eu des plaintes ?
Stoll : On ne peut pas penser à la hauteur de construction sans tenir compte du paysage. De loin, une telle installation ressemble à un bâtiment fermé. Plus on s'approche, plus on voit à quel point c'est aéré et lumineux. Notre ressource la plus rare est l'acceptation elle-même. Personne ne veut cela dans son jardin, mais nous avons besoin de nouvelles solutions pour une transition énergétique et devons trouver des compromis. Je ne pense pas que de grands investisseurs dans le secteur viticole développeront massivement l'Agri-PV. En effet, la viticulture chez nous est trop fragmentée en raison de sa taille d'exploitation et de sa structure. Presque chaque parcelle a un espacement de rang différent, d'autres variétés de raisins. Ce sont des variations qui nécessitent des solutions individuelles. Chaque variété a des exigences différentes. C'est pourquoi ce sont des solutions isolées. Mais : Elles apportent l'électricité là où nous en aurions besoin, si nous avions de nouvelles formes de gestion.
Comment devrait se présenter cette gestion ?
Stoll : Certaines tâches monotones comme la protection des plantes ou la fauche peuvent être effectuées par des véhicules autonomes à propulsion électrique qui se chargent eux-mêmes dans le vignoble. Cela donne au viticulteur plus de temps pour se concentrer sur des détails vraiment importants. Il peut observer les vignes de plus près. Cela a été quelque peu négligé en raison de l'augmentation de l'efficacité et de la mécanisation, qui nécessitaient toujours l'intervention humaine. Dans une cabine de tracteur, on n'entend ni les oiseaux chanter, ni le fil qui se coince, ni on ne voit de petites différences dans l'état de santé. Les véhicules sans conducteur sont, malgré les batteries, trois à quatre fois plus légers que les tracteurs conventionnels. La sécurité au travail est également un sujet, pensez aux produits phytosanitaires. Et le viticulteur peut à nouveau interagir davantage avec le vignoble, le microclimat et la vigne.
Y a-t-il aussi des aspects négatifs ?
Stoll : Le diable est dans les détails. Les modules en verre au-dessus du feuillage absorbent le rayonnement dans la plage des courtes longueurs d'onde. Un rayonnement de 300 à 450 nanomètres ne passe presque plus. Cependant, cela est important pour que les feuilles forment leurs pigments de protection et que les baies forment des phénols. Pour le Riesling, cela n'a pas beaucoup d'impact, mais pour d'autres variétés comme le Pinot Noir, cela pourrait avoir un impact tel que nous devrions réagir. Nous devons examiner cela de plus près.
Peut-on visiter le projet de Geisenheim ?
Stoll : Bien sûr. Le message à la pratique est : Venez, regardez et dites-nous ce que vous en pensez ! Ma co-responsable de projet, Prof. Claudia Kammann, la doctorante Lucia Garstka et moi-même nous réjouissons de votre visite. Plus nous échangeons, plus nous pouvons recueillir d'informations et faire progresser le projet. On peut beaucoup calculer en théorie, mais seulement lorsque l'on a installé une telle installation, on voit comment elle fonctionne réellement, quel est son impact, comment l'acceptation par rapport à la protection des paysages se présente. Ce n'est qu'en été, lorsque vous travaillez en dessous, que vous réalisez à quel point c'est agréable.