Solarzellen sollen Autobahn überdachen

Österreichisches Forschungsprojekt startet

Deutschland besitzt rund 13.000 Kilometer Autobahn. Die Bundesautobahnen durchziehen das Land wie ein Netz von Süd nach Nord und von Ost nach West. Das sind riesige Flächen mit Potenzial – auch für die Energiegewinnung. Ein Forschungsprojekt in Österreich soll nun untersuchen, ob sich die Flächen zusätzlich für Solardächer nutzen lassen. Das Vorhaben bringt auf der einen Seite viele Vorteile mit sich – allerdings sind die Probleme ebenfalls groß. Vegan Strom stellt Dir die Idee näher vor und leuchtet Chancen sowie die Risiken aus.

 

Die Energie der Zukunft muss völlig neu gedacht werden: Warum also nicht Autobahnen für Solarmodule nutzen?

Die Solarenergie gehört zu den Erneuerbaren Energien und ist neben der Windenergie ein wichtiger Baustein für die Energiewende. Für die Stromerzeugung benötigen Solarparks recht viel Platz. Sie können zwar auf Dächern von Wohnhäusern und Industriegebäuden errichtet werden, doch dann stehen diese Flächen nicht mehr für die Dachbegrünung zur Verfügung. Begrünte Dächer wiederum sind ein wichtiger Aspekt im Klimaschutz. Sie filtern die Luft, speichern Regenwasser und kühlen ihre Umgebung. Gerade aufgeheizte Innenstädte profitieren davon enorm. Werden Solarmodule auf freier Flur aufgestellt, so stehen diese Flächen für die Landwirtschaft als Felder bzw. als Weiden nicht mehr unmittelbar zur Verfügung. Hier treten also Landwirtschaft und Solarpark miteinander in Konkurrenz. Findige Ingenieure haben sich jedoch bereits etwas einfallen lassen: Agrophotovoltaik. Die Äcker werden mit Solarmodulen so überdacht, dass die Bauern mit ihren Maschinen trotzdem problemlos untendrunter durchfahren und die Felder bestellen können. So ist eine Doppelnutzung möglich.

Eine ähnliche Doppelnutzung wie bei der Agrophotovoltaik, die Landwirtschaft und Stromerzeugung, miteinander kombinieren möchte, hat nun ein Forschungsprojekt des „Austrian Institute of Technology“ mit den Autobahnen vor. Ein die Autobahn überspannendes Solardach soll es möglich machen, dass auf den Fahrbahnen wie gewohnt der Verkehr rollt und darüber Sonnenstrom erzeugt wird. Gelingt das Vorhaben, würden Autobahnen wie riesengroße Solar-Carports aussehen. Besonders charmant an der Idee ist: Die Ingenieure nutzen für die Stromerzeugung bewusst bereits versiegelte Flächen und stemmen sich so gegen den immensen Flächenverbrauch, der Natur und Tierwelt wichtige Rückzugsräume raubt.

 

Die Autobahn bekommt ein Dach aus Solarzellen

Deutschland ist noch immer Autoland. Verkehrsflächen machen hierzulande rund fünf Prozent der Gesamtfläche aus. Diese Flächen nicht in ein zukunftsfähiges Stromkonzept einzubeziehen, wäre mehr als sträflich. Verkehrswege für die Stromerzeugung zu nutzen, ist daher auf jeden Fall sinnvoll.

Eine mit einem Solardach überspannte Autobahn mag im ersten Moment gewöhnungsbedürftig sein. Wer sich eine solche „Sonnenstrom-Autobahn“ als dunklen Tunnel vorstellt, befindet sich allerdings auf dem Holzweg. Die verwendeten Module sollen aus teiltransparenten Solarmodulen bestehen und damit lichtdurchlässig sein. Diese Solarzellen sind zwar etwas weniger effizient, allerdings fallen die Unterschiede nicht so stark ins Gewicht: Es ist nämlich nur mit rund einem Prozent weniger Stromausbeute zu rechnen. Bei der Größe der Fläche sind diese Verluste leicht verschmerzbar.

Das österreichische Forschungsprojekt, das sowohl mit österreichischen, deutschen und schweizerischen Geldern finanziert wird, soll zunächst einen für die Autobahnüberdachung geeigneten Solarmodul-Prototyp entwickeln. Dieser wird dann im Anschluss ein Jahr lang erprobt. 

 

Ein Solarpark so groß wie Bremen

Würden in Deutschland die Autobahnen auf diese Weise überdacht, entstünde ein Solarpark so groß wie das Bundesland Bremen. Die Rechnung, die die Wissenschaftler und Forscher dafür aufmachen, lautet wie folgt. Das Bundesverkehrsministerium beziffert die Länge der deutschen Autobahnen mit 12.993 Kilometern. Davon sind 3.383 Kilometer mindestens sechsspurig ausgebaut und 9.610 Kilometer zumindest vierspurig befahrbar. Eine vierspurige Autobahn hat eine Breite von 12 Metern pro Fahrtrichtung. Bei einer sechsspurigen Autobahn beträgt die Breite 15,75 Meter. Aus diesen Zahlen lässt sich eine Gesamtfläche von rund 337 Quadratkilometern errechnen.

Jetzt stellt sich natürlich die Frage: Wie viel Sonnenenergie ließe sich auf dieser Fläche erzeugen? Die Antwort kennen die Experten des Stromanbieters E.on. Dort weiß man, dass 54 Quadratkilometer Photovoltaik rund 9.500 Kilowattstunden elektrische Energie liefern können. Im Fall der überdachten Autobahnen wird die optimale Stromausbeute nicht ganz erreicht werden, denn anders als bei einem am Reißbrett geplanten Solarpark, können die Solarmodule im Autobahndach nicht immer ideal zur Sonne ausgerichtet sein. Der zu erwartende Stromertrag hängt maßgeblich vom Standort ab. So gibt es Autobahnabschnitte in Ost-West-Richtung, die von Bergen und hohen Bäumen umgeben sind. Sie würden nur morgens oder abends ausreichend viel Sonne abbekommen. Aber auch an vergleichsweise schlechten Abschnitten würde immerhin so viel Energie erzeugt werden, dass sich die Anlagen amortisieren. Es dauert hier nur einfach ein bisschen länger.

Die Wissenschaftler rechnen für ihre Machbarkeitsstudie mit einem um 30 Prozent verringerten Stromertrag im Vergleich zu einem Solarpark unter Idealbedingungen. Das Ergebnis ist dennoch beeindruckend. Auf den 337 Quadratkilometern überdachte Autobahn ließen sich im Jahr ca. 41,5 Terawattstunden Strom erzeugen. 2018 lag der komplette Stromverbrauch der deutschen Privathaushalte bei 129 Terawattstunden. Flächendeckende Solardächer über die Autobahnen könnten damit rund ein Drittel des privaten Strombedarfs decken.

 

Solardach bräuchte massive Stützen

Ein Autobahn-Solarpark ist wahrscheinlich eine teure Angelegenheit, denn die Solarmodule müssen entsprechend aufgeständert werden. Zum Vergleich: Bei Solargroßkraftwerken kostet heute der Quadratmeter Photovoltaik-Fläche rund 125 Euro. Bei den Autobahn-Solardächern dürfte das Ständerwerk der große Kostentreiber sein, denn die Unterkonstruktion muss hoch genug sein, dass auch Schwertransporte hindurchfahren können. Gleichzeitig gilt es, über die massiven Stützen Wind-und Sogkräfte abzuleiten. Und dann muss das Ständerwerk auch noch wetterfest sein, also über einen Korrosionsschutz verfügen. Die Ausgaben bei den Autobahnmodulen dürften so auf ca. 300 € pro Quadratmeter klettern. Die Gesamtkosten, um in Deutschland alle Autobahnkilometer mit Solarmodulen zu überdachen, liegen laut den Berechnungen demnach bei rund 100 Milliarden Euro. Das klingt gigantisch. Letztlich ist die Umsetzung aber einzig eine Frage des gesellschaftlichen Willens. Die technischen und wirtschaftlichen Herausforderungen sind heute bereits machbar.

 

Weitere Ideen für Solarstraßen

Die Idee, Straßen für die Gewinnung von Sonnenstrom zu nutzen, ist nicht ganz neu. Es gibt bereits Initiativen, Solarzellen im Straßenbelag zu verbauen. Diese Umsetzung hat jedoch ihre Tücken. In der Normandie eröffnete 2016 eine solche Pilotstraße. Schnell zeigten sich Verschleißerscheinungen – beispielsweise minderte der Reifenabrieb den Stromertrag massiv. Und auch ein deutscher Prototyp sorgte für internationale Schlagzeilen. Ein technischer Defekt in einer Solarstraße in Erftstadt bei Köln löste einen Schwelbrand aus. Der Knackpunkt bei der Solarstraße ist der Straßenbelag, der sich nur mit viel Aufwand warten und erneuern lässt.

Beim Solarmodul-Dach für die Autobahn sehen die Forscher übrigens die großen Herausforderungen auch nicht bei den Solarmodulen, sondern ebenfalls im Straßenbelag. Dieser muss an die neuen Gegebenheiten angepasst werden. Asphalt und Beton sind bei der überdachten Autobahn freilich vor Regen und Sonne geschützt, das bringt jedoch nicht nur Vorteile mit sich. Zwar senkt das Dach die Temperatur der Fahrbahndecke an heißen Tagen, was wiederum weniger Hitzeschäden und Spurrinnen bedeutet, allerdings können auch Niederschläge die Fahrbahnen nicht mehr reinigen. Ohne Regen und die damit verbundenen Sprühfahnen der Fahrzeuge würde der Fahrbahnbelag an Griffigkeit verlieren, da sich Reifenabrieb und Schmutz ansammelt. Die Fahrbahnen müssten deswegen regelmäßig aufwändig gereinigt werden.

Am Ende gehören alle Konzepte auf den Prüfstand: sowohl die Photovoltaik-Überdachung als auch der Solarbelag. Und es gibt sogar noch eine dritte Option. Man könnte auch die Lärmschutzwände mit Solarmodulen ausstatten. Hier liegt ein großer Vorteil direkt auf der Hand: Sie müssen ohnehin errichtet werden, sodass keine zusätzlichen, massiven Stützen erforderlich wären. Eine Lärmschutzwand, die gleichzeitig Sonnenstrom erzeugt, gibt es übrigens bereits im bayerischen Neuötting. Auf 234 Metern Länge erzeugt sie pro Jahr rund 51.500 Kilowattstunden elektrische Energie.

 

Die Zukunft beginnt jetzt

Sowohl das Thema Energie als auch Verkehr müssen für die Zukunft völlig neu gedacht werden, wenn das Zwei-Grad-Ziel des Pariser Klimaabkommens eingehalten werden soll. Klimaschutz geht wirklich uns alle an – egal ob Regierung, Unternehmen oder Privatleute, und zwar jeden Tag aufs Neue.

Bei der notwendigen Energiewende spielen die Regenerativen Energien eine gewichtige Rolle. Doch beim Ausbau dieser Energiequellen darf der Tierschutz nicht außen vor bleiben. Nicht jede Ökostromquelle ist gleich gut für die Tierwelt. Wasserkraft, Windkraft und auch Biomasse gefährden Tiere. Solarenergie, Geothermie und Gezeitenkraft dagegen verursachen kein Tierleid und sind somit vegan. Genau diese Energiequellen hat Vegan Strom in seinem Portfolio. Wir liefern Dir tierleidfreie Energie für Dein konsequent veganes Leben. Sei auch Du dabei! Wechsle jetzt und hilf mit, unseren Planeten und die Tiere zu schützen.

100% Ökostromtarif, der Tiere schützt

100% Öko
In Kooperation
Tierwohl