Der Solarstrom liegt auf der Straße

Strom für 20 Millionen Elektroautos direkt von der Fahrbahn – an diesem Zukunftsprojekt forscht aktuell das RWTH-Institut für Straßenwesen in Aachen. Ziel ist die Energiegewinnung aus Straßenoberflächen mit integrierten Photovoltaik-Modulen. Ein erster Demonstrator eines Solar-Moduls existiert bereits.

Bisher werden Photovoltaik-Module nur auf meist nach Süden ausgerichtete Dächer, Freiflächen und Fassaden montiert. Doch die Forscher um Professor Markus Oeser sind überzeugt: Eine doppelte Nutzung von Straßen für den Verkehr und als Energielieferant bietet ein größeres Flächenpotenzial als Photovoltaik auf dem Dach. Rund 1,4 Milliarden Quadratmeter horizontale Flächen stehen zur Verfügung. In dem Projekt, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert wird, werden deshalb in den nächsten zwei Jahren die technischen und wirtschaftlichen Risiken befahrbarer Solar-Module erforscht. Sie müssen zum Beispiel eine mechanische Belastbarkeit von bis zu 11,5 Tonnen Achsenlast haben, um auch Lkw tragen zu können. Diplomingenieur Lukas Renken: „Es werden Module benötigt, die horizontal liegen, bruch- und rutschfest sind und das Licht optimal zur Energiegewinnung nutzen.“Die Energiewende mit dem Ausstieg aus der Atomkraft macht alternative Stromquellen unverzichtbar. Außerdem wird der Stromverbrauch durch die zunehmende Elektromobilität erhöht. Donald Müller-Judex von der Solmove GmbH als Forschungspartner macht eine Rechnung auf: „Wenn 15 Prozent der Verkehrsflächen mit den Solar-Modulen ausgestattet werden, sind in Deutschland keine Atomkraftwerke mehr notwendig.“ Die lokalen Versorger könnten auf regenerative Alternativen umstellen und langfristig die Kosten für die Straßenerhaltung refinanzieren. Der Energieaufwand für die Produktion der Module werde in drei Jahren ausgeglichen. Das System soll eine Lebensdauer von 25 Jahren haben – länger als konventioneller Asphalt, der in der Regel nach 20 Jahren grundsaniert werden muss.

Die Straßen-Solarmodule der Zukunft sind etwa fünf bis sechs Millimeter dick, sie bestehen aus zusammensetzbaren Elementen, die wie ein Fliesenteppich ausgelegt werden sollen. Bedeckt sind sie mit einem besonders bruchsicheren und rutschfesten Spezialglas, das einfallendes Licht optimiert auf die Photovoltaik-Schicht im Inneren lenkt. Zusätzlich führt es photokatalytische Effekte herbei. „Es kann zur Luftreinhaltung beitragen, indem Stickoxide abgebaut werden“, so Lukas Renken.Die Fahrbahn-Oberflächen sollen außerdem selbstreinigend sein, damit möglichst wenig Schmutz das Sonnenlicht von den Solarzellen abhält. Integrierte LED-Lampen lassen die Seitenstreifen nachts leuchten. Und durch eine akustisch optimierte Struktur erhält die Solarstraße Flüsterqualität. Induktionsschleifen versorgen E-Autos während der Fahrt drahtlos mit Energie, Zwischenspeicher-Systeme sollen die überschüssige Energie speichern. Die Entwicklung der Aachener Wissenschaftler zeigt: Der „Weg“ könnte bei der Stromversorgung von E-Mobilen tatsächlich zielführend sein.

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