Photovoltaik-Überdachung für die Autobahn

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Die Energiegewinnung durch Photovoltaik (PV) gehört zu den Schlüsseltechnologien zur Erhöhung des Anteils der erneuerbaren Energiequellen an der Primärenergieproduktion. Der Einsatz dieser Technologie in großem Maßstab setzt jedoch die Verfügbarkeit entsprechender Flächen für die Installation von Photovoltaikmodulen voraus. Diese Flächen stünden im Bereich des hochrangigen Straßennetzes zur Verfügung, werden jedoch bisher kaum für solare Nutzung in Betracht gezogen. Wenngleich die prinzipielle Umsetzbarkeit im Rahmen mehrerer Projekte in Österreich, Deutschland und der Schweiz belegt werden konnte, so ist der Einsatz

von Photovoltaik im Straßenraum derzeit oft auf die Energieversorgung naher Verbraucher fokussiert – beispielsweise bei der Energieversorgung von Rastplätzen und Tunnelbeleuchtungen. Allerdings hat eine Solaranlage in Form einer Überdachung von befahrenen Verkehrsflächen neben der eigentlichen solaren Energiegewinnung und der Mehrfachnutzung der Fläche auch potentiell weitere positive Implikationen: Dazu gehören vor allem der Schutz der Straßenoberfläche vor Niederschlägen und Überhitzung, die dadurch erhöhte Lebensdauer der Fahrbahndecke und der durch geeignete Konstruktionen erreichbare zusätzliche Lärmschutz.

Visualisierung einer mit Solarmodulen überdachten Autobahn des Schweizer Büros © labor3

Im Rahmen des vom AIT geleiteten Projektclusters „PV-SÜD“ stehen nun zwei Forschungsfragen im Zentrum: Einerseits wird untersucht, ob eine PV-Überdachung der Fahrbahn neben der Energiegewinnung den erhofften Mehrwert für den Straßenerhalter bietet, wie beispielsweise die Schonung der Fahrbahndecken, andererseits geht das Konsortium der Frage nach, ob die solare Nutzung des Straßenraums praxistauglich und ins bestehende Erhaltungsmanagement integrierbar ist, etwa in Bezug auf Wartung oder Schneeräumung. Gemeinsam mit den Projektpartnern Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und Forster Industrietechnik GmbH wird im ersten Teil des Projekts ein Entwurf für einen Prototypen einer derartigen PV-Straßenüberdachung ausgearbeitet. Dabei werden geeignete Module und eine dazu passende Tragkonstruktion entwickelt, die alle Sicherheitsanforderungen erfüllen und möglichst viele der gewünschten positive Nebeneffekte realisieren soll. Dieser Prototyp soll dann im zweiten Teil des Projekts als Demonstrator erstellt, mit Messtechnik ausgerüstet und ein Jahr lang im Betrieb wissenschaftlich begleitet werden. So können die ForscherInnen untersuchen, wie eine derartige Konstruktion den vielfältigen Anforderungen im hochrangigen Straßennetz gerecht werden kann – beispielsweise in Bezug auf Entwässerung, Wind- und Schneelasten, Standsicherheit und Anprallsicherheit, Wartungsmöglichkeiten und Verkehrssicherheit. 

Das AIT ist für die Gesamtkoordination des Projekts verantwortlich. „Aus den Analysen der Konzeptphase sowie den Messdaten des Demonstrators erhoffen wir uns wertvolle Erkenntnisse für den zukünftigen Einsatz solcher Photovoltaiksysteme im D-A-CH-Raum“, so Projektleiter

Manfred Haider vom AIT Center for Mobility Systems. Auch die Zuverlässigkeit und Dauerhaftigkeit der PV-Elemente und der Tragkonstruktion, ihre statische Eignung sowie ihr effizienter Einsatz sind dabei wesentliche Aspekte der Forschungsarbeit. 

 

Zur Projekt-Finanzierung:
Der Projektcluster „PV-SÜD“ wird im Rahmen der D-A-CH Kooperation Verkehrsinfrastrukturforschung - 4. Ausschreibung über das Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie (BMK), die Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) sowie das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (Deutschland) und das Bundesamt für Straßen ASTRA (Schweizerische Eidgenossenschaft) finanziert. 

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