Aktualisiert am 31. August 2020 um 14.40 Uhr

390 Quadratkilometer der Fläche Deutschlands sind mit Autobahnen bedeckt. Dies ist in etwa vergleichbar mit der Größe von Köln (ca. 405 km²). Kann dieser Raum genutzt werden, um gleichzeitig Energie zu erzeugen, indem die Straßen mit Sonnenkollektoren bedeckt werden? Ein internationales Projekt soll diese Frage beantworten.

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Damit die Energierückgewinnung erfolgreich ist, muss auch die Stromerzeugung aus Solarenergie entwickelt werden. Aber reine Solarparks nehmen viel Platz ein. Wissenschaftler versuchen daher, Photovoltaik mit anderen Formen der Landnutzung zu kombinieren.

Die Solarenergieerzeugung sollte ohne zusätzlichen Platzbedarf ausgebaut werden. Ein Projekt unter der Leitung der Österreichisches Institut für Technologie Wien Derzeit wird untersucht, ob es sinnvoll ist, Autobahnen mit Solarmoduldächern auszustatten.

Ausgangspunkt für diese Idee war laut Martin Heinrich nicht einmal die Energieerzeugung. Er forscht am Fraunhofer-Institut für Solarenergiesysteme in Freiburg, das ebenfalls an dem Projekt beteiligt ist.

Das Solardach vereint mehrere Vorteile

Die Idee war daher zu wissen, wie die Lebensdauer von Straßen, die Niederschlag und Hitze ausgesetzt sind, verlängert werden kann. “Die Idee war, die Straße durch Abdecken zu schützen. Und wenn Sie das tun, können Sie diesen Bereich des Daches gleichzeitig zur Energieversorgung nutzen.”

Im Idealfall sollten neue Systeme nicht nur Platz sparen, sondern auch zusätzliche Vorteile bieten. „Es gibt auch Experimente des Fraunhofer-Instituts, wie Photovoltaikanlagen mit der Landwirtschaft kombiniert und damit durch geeignete Beschattung die Pflanzenerträge gesteigert werden können“, erklärt Heinrich.

Etwa fünf Prozent der Fläche Deutschland nimm die Straßen. Hier besteht großes Potenzial für die Erzeugung von Solarenergie. Das Fraunhofer-Institut errechnete, dass bei Installation von Photovoltaikmodulen auf allen geeigneten Abschnitten der Autobahn eine Nennleistung von 58 Gigawatt erzeugt werden könnte.

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„Derzeit sind in Deutschland rund 50 Gigawatt Solarstrom installiert. Theoretisch kann dies durch zusätzliche Installationen auf den Autobahnen mehr als verdoppelt werden “, betont Heinrich.

Sicherheit hat oberste Priorität

Das Konzept bringt aber auch neue Herausforderungen mit sich. Bei der Planung eines Autobahndaches sind ganz andere Aspekte zu berücksichtigen als bei der Integration von Photovoltaikmodulen in die Fassaden und Dächer von Häusern.

Da der Straßenverkehr unter den Solarmodulen laufen muss, hat die Sicherheit eine hohe Priorität: “Was passiert, wenn es unter diesem Solardach zu einem Unfall kommt oder wenn es brennt? können sie den Ort sehr leicht erreichen, wie kann ein Hubschrauber dort landen? ” Diese Fragen spielen laut Heinrich eine wichtige Rolle bei der Gestaltung.

Forscher wollen den Tunneleffekt vermeiden

Akzeptanz in der Bevölkerung wird ebenfalls berücksichtigt. Fahrer sollten nicht das Gefühl haben, die ganze Zeit in einem Tunnel zu fahren. Die Seitenflächen müssen offen bleiben. Es werden auch verschiedene Methoden untersucht, um Solarmodule transparent zu machen, damit Tageslicht durchgelassen werden kann.

Das Forschungsprojekt befindet sich laut Heinrich derzeit in der Entwurfsphase. Bis April 2021 wollen Wissenschaftler theoretisch über verschiedene Lösungsansätze nachdenken. Als nächstes muss ein Prototyp auf einem ausgewählten Abschnitt der Autobahn gebaut werden. Das Schweizer Architekturbüro LABOR3 hat sich vorgestellt, wie das aussehen könnte.

Der Aufbau dieses Demonstrators soll die Herausforderungen aufzeigen, die sich während der Installation ergeben. Nur dann kann beurteilt werden, ob die Idee in der Praxis wirklich realisierbar und auch wirtschaftlich sinnvoll ist.

Über den Experten: Dr. Martin Heinrich ist Leiter des Modul-Designteams am Fraunhofer-Institut für Solarenergiesysteme.

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Verwendete Quellen:

  • Gespräch mit Dr. Martin Heinrich
  • Österreichisches Institut für Technologie: Pressemitteilung Photovoltaikdach für die Autobahn
  • Österreichisches Bundesministerium für Klimaschutz: ein Solarzellendach für die Autobahn

Die kaputte MV Wakashio liegt immer noch vor Mauritius. Der japanische Frachter stürzte Ende Juli in ein Korallenriff und rund 1.000 Tonnen Heizöl landeten im Meer.

Teaserbild: © LABOR3 Architecture GmbH