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Ein Photovoltaik-Dach als Energie-Bolide auf der Autobahn

13.07.2020

Für die Installation von Photovoltaikmodulen braucht es große Flächen, wenn man die Energie als Primärenergie nutzen möchte. Derartige Flächen gäbe es im Bereich des hochrangigen Straßennetzes. Ein Pilotprojekt vom AIT (Austrian Institute of Technology) beschäftigt sich mit dieser Thematik.

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.

PV-Überdachung

In dem Projekt „PV-SÜD“ 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.

Prototyp

Gemeinsam mit den Projektpartnern - unter anderem dem Fraunhofer Institut - wird im ersten Teil des Projekts ein Entwurf für einen Prototypen einer derartigen PV-Straßenüberdachung ausgearbeitet. Dabei werden ein entsprechend angepasstes Photovoltaik-Konzept für die Anwendung geeigneter Module und eine dazu passende Tragkonstruktion entwickelt, die alle Sicherheitsanforderungen erfüllt und möglichst viele der gewünschten positive Nebeneffekte realisiert. 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. Auch die Zuverlässigkeit und Dauerhaftigkeit der PV-Elemente und der Tragkonstruktion, ihre statische Eignung sowie ihr effizienter Einsatz sind wesentliche Aspekte der Forschungsarbeit.

Mehr als nur Energiegewinnung

Als wesentliches „PV-SÜD“-Projektziel gilt die Analyse der Effekte über die solare Energiegewinnung hinaus. „Mit der PV-Überdachung sollen insbesondere folgende Ziele erreicht werden: Energiegewinnung durch Photovoltaik mit Hilfe geeigneter PV-Modultechnik, flexibler Einsatz im hochrangigen Straßennetz, Erhöhung der Dauerhaftigkeit und Erhaltung der Oberflächeneigenschaften der Fahrbahn durch Schutz vor Überhitzung und Niederschlägen, sowie zusätzlicher Lärmschutz. Diese Anforderungen sollen in Bezug auf technische Machbarkeit und ökonomische Umsetzbarkeit geprüft werden und an einem Demonstrator verifiziert werden. Aus den Analysen der Konzeptphase sowie den Messdaten des Demonstrators erhoffen wir uns wertvolle Erkenntnisse für den zukünftigen Einsatz solcher Photovoltaiksysteme im DACH-Raum", erklärt Projektleiter Manfred Haider vom AIT Center for Mobility Systems.

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