Ein Solardach für die Autobahn

390 Quadratkilometer der deutschen Fläche 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 überdacht werden? Ein internationales Projekt soll diese Frage beantworten.

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Damit die Energiewende erfolgreich verläuft, sollte auch die Stromerzeugung aus Solarenergie ausgebaut werden. Aber reine Solarparks nehmen viel Platz ein. Wissenschaftler versuchen daher, Photovoltaik mit anderen Formen der Landnutzung zu kombinieren.

Die Erzeugung von Solarenergie soll ohne zusätzlichen Platzbedarf ausgebaut werden. Ein Projekt unter der Leitung der Österreichisches Institut für Technologie in Wien untersucht derzeit, ob es sinnvoll ist, Autobahnen mit einem Dach aus Solarmodulen 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.

Solardach vereint mehrere Vorteile

Die Idee war also, die Lebensdauer von Straßen zu verlängern, die Niederschlag und Hitze ausgesetzt sind. „Die Idee war, die Straße durch Abdeckung zu schützen. Und wenn Sie das tun, können Sie diese Dachfläche gleichzeitig auch für die 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 Landwirtschaft kombiniert werden können, um dadurch auch die Pflanzenerträge durch angepasste Beschattung zu steigern“, sagt Heinrich.

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

„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 Fragen zu berücksichtigen als bei der Integration von Photovoltaikmodulen in Hausfassaden und -dächer.

Da der Straßenverkehr unter den Solarmodulen fließen soll, hat die Sicherheit einen hohen Stellenwert: „Was passiert bei einem Unfall unter diesem Solardach oder bei einem Brand? Wie können Rettungskräfte den Ort sehr leicht erreichen, wie kann ein Hubschrauber landen?“ Dort?“ Solche Fragen spielen laut Heinrich eine wichtige Rolle bei der Konzeption.

Forscher wollen den Tunneleffekt vermeiden

Die Akzeptanz in der Bevölkerung wird ebenfalls berücksichtigt. Fahrer sollten nicht das Gefühl haben, ständig in einem Tunnel zu fahren. Die Seitenflächen sollten offen bleiben. Es werden auch verschiedene Methoden erforscht, um die Solarmodule transparent zu machen, damit sie das Tageslicht durchlassen.

Das Forschungsprojekt befindet sich laut Heinrich derzeit in der Konzeptphase. Bis April 2021 wollen die Wissenschaftler theoretisch verschiedene Lösungsansätze durchdenken. Dann soll auf einem ausgewählten Abschnitt der Autobahn ein Prototyp 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.

Verwendete Quellen:

• Gespräch mit Dr. Martin Heinrich
• Österreichisches Institut für Technologie: Pressemitteilung Photovoltaikdach für die Autobahn
• Österreichisches Bundesministerium für Klimaschutz: Ein Dach aus Solarzellen für die Autobahn

Teaserbild: © LABOR3 Architecture GmbH