„In Deutschland gibt es rund 1,4 Milliarden Quadratmeter horizontale Flächen. Diese könnten für die Erzeugung von Strom genutzt werden, beispielsweise für das Betreiben von 20 Millionen Elektroautos“, errechnet Lukas Renken. Der Diplomingenieur forscht unter Leitung von Professor Markus Oeser am RWTH-Institut für Straßenwesen in einem Verbund, gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. Im Fokus steht die technische Bewertung der Energiegewinnung durch Fahrbahnoberflächen mit integrierter Photovoltaik.
Photovoltaik vom Dach auf die Straße verlegen
Derzeit existieren nur Photovoltaik-Module für Dächer, Freiflächen und Fassaden. Eine Doppelnutzung von Straßen für Verkehr und als Energielieferant bietet aber ein größeres Flächenpotenzial als Photovoltaik auf dem Dach. Im Projekt werden daher in den nächsten zwei Jahren die technischen und wirtschaftlichen Risiken befahrbarer Solar-Module erforscht. So müssen sie zum Beispiel eine mechanische Belastbarkeit von bis zu 11,5 Tonnen Achsenlast haben, um auch LKWs tragen zu können. Das System soll eine Lebensdauer von 25 Jahren haben – länger als konventioneller Asphalt, der in der Regel nach 20 Jahren grundsaniert werden muss. Der Energieaufwand für die Produktion der Module werde in drei Jahren ausgeglichen. „Die Entwicklung einer Solarstraße ist ein wichtiger Baustein für die Straße der Zukunft “, ergänzt Professor Oeser.
LED-Lampen und Flüsterqualität
Die Oberflächen der Fahrbahnen sollen zudem selbstreinigende Eigenschaften erhalten, damit möglichst wenig Schmutz das Sonnenlicht von den Solarzellen abhält. Integrierte LED-Lampen lassen die Seitenstreifen nachts leuchten. Flüsterqualität bekommt die Solarstraße durch eine akustisch optimierte Struktur. Dank Induktionsschleifen versorgen die Photovoltaik-Fahrbahnen Autos während der Fahrt drahtlos mit Energie. Auch Ampelsysteme werden über die Module mit Energie versorgt. Außerdem sollen Zwischenspeichersysteme die überschüssige Energie speichern.
Schaltsystem bei Unfällen
Ein erster Demonstrator eines Solar-Moduls wurde von der RWTH gemeinsam mit der Solmove GmbH entwickelt. Weiterhin involviert sind unter anderem zwei Fraunhofer-Institute, die Bundesanstalt für Straßenwesen, das Forschungszentrum Jülich und die Spezialglashersteller JSJ Jodeit GmbH. Zu klären sind noch mögliche Unfallsituationen: „Das Schaltsystem ist so zu wählen, dass nur Teile des Systems abgeschaltet werden müssen“, meint Renken. Da wenig frequentierte Straßen zugleich weniger beschattet sind, wären Zufahrtsstraßen oder Fußgängerüberwege besonders gute Einsatzbereiche. „Aber auch höherbelastete Verkehrsflächen können mit den Systemen ausgestattet werden. Wir werden die Technik in den nächsten zwei Jahren optimieren.“
Quelle: RWTH Aachen
