{"id":5730,"date":"2020-12-11T15:45:53","date_gmt":"2020-12-11T14:45:53","guid":{"rendered":"https:\/\/www.vaillant.de\/21-grad\/?p=5730"},"modified":"2021-10-22T15:43:57","modified_gmt":"2021-10-22T13:43:57","slug":"autobahnen-unter-strom-solarenergie-auf-der-ueberholspur","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.vaillant.de\/21-grad\/technik-und-trends\/autobahnen-unter-strom-solarenergie-auf-der-ueberholspur\/","title":{"rendered":"Autobahnen unter Strom:  Solarenergie auf der \u00dcberholspur"},"content":{"rendered":"<p>Die Internationale Energieagentur sch\u00e4tzt f\u00fcr die Zeit nach 2060, dass Solarenergie bis zu einem Drittel des globalen Energieverbrauchs decken k\u00f6nnte.1 Auch die Stromversorgung unseres Landes soll in absehbarer Zeit mit Hilfe von PV-Anlagen gesichert werden. Die daf\u00fcr notwendigen Solarmodule ben\u00f6tigen jedoch mehr Raum, als wir haben. Daher liegt es nahe, bereits bewirtschaftete Fl\u00e4chen zus\u00e4tzlich durch PV-Anlagen zu nutzen. Zum Beispiel Autobahnen, deren Netz in Deutschland knapp 13.0002 km lang ist \u2013 ca. 12.900 km sind vier- oder mehrspurig. Bei einer Breite von ca. 12-15 Metern pro Fahrtrichtung ergibt sich daraus eine Fl\u00e4che von etwa 337 Quadratkilometern. Dies entspricht etwas mehr als der Stadtfl\u00e4che von Bremen. W\u00fcrden diese mit Solarzellen \u00fcberdacht, lie\u00dfen sich j\u00e4hrlich 41,5 Terrawattstunden an Strom erzeugen. Das entspr\u00e4che knapp einem Drittel des elektrischen Energieverbrauchs durch private Haushalte im Vergleichsjahr 2018.<\/p>\n<h2>Was sagt die Wissenschaft zur Autobahn\u00fcberdachung?<\/h2>\n<div id=\"attachment_5746\" style=\"width: 393px\" class=\"wp-caption alignleft\"><a href=\"https:\/\/www.vaillant.de\/21-grad\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/01-Agrophotovoltaik-Pilotanlage-Heggelbach.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-5746\" class=\"wp-image-5746 \" src=\"https:\/\/www.vaillant.de\/21-grad\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/01-Agrophotovoltaik-Pilotanlage-Heggelbach-309x232.jpg\" alt=\"Agrophotovoltaik-Pilotanlage auf dem Gel\u00e4nde der Demeter-Hofgemeinschaft in Heggelbach.\" width=\"383\" height=\"287\" srcset=\"https:\/\/www.vaillant.de\/21-grad\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/01-Agrophotovoltaik-Pilotanlage-Heggelbach-309x232.jpg 309w, https:\/\/www.vaillant.de\/21-grad\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/01-Agrophotovoltaik-Pilotanlage-Heggelbach-640x480.jpg 640w, https:\/\/www.vaillant.de\/21-grad\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/01-Agrophotovoltaik-Pilotanlage-Heggelbach-768x576.jpg 768w, https:\/\/www.vaillant.de\/21-grad\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/01-Agrophotovoltaik-Pilotanlage-Heggelbach.jpg 800w\" sizes=\"auto, (max-width: 383px) 100vw, 383px\" \/><\/a><p id=\"caption-attachment-5746\" class=\"wp-caption-text\">(c) Fraunhofer ISE<\/p><\/div>\n<p>Im Rahmen eines deutsch-\u00f6sterreichisch-schweizerischen Forschungsprojektes mit dem Titel \u201ePV-S\u00dcD\u201d, das von M\u00e4rz 2020 bis Februar 2023 l\u00e4uft, soll eine PV-Anlage in Form eines Solardaches konstruiert und getestet werden. Das Projekt basiert auf einer \u00dcberdachung der Autobahn mit Mehrfachnutzung der Fl\u00e4che: Stromerzeugung, Stra\u00dfenerhalt und L\u00e4rmschutz.<\/p>\n<p>Zuerst wird in Zusammenarbeit des Fraunhofer-Instituts f\u00fcr Solare Energiesysteme (ISE) mit der Forster Industrietechnik GmbH als Konzeptstudie der Prototyp einer solchen PV-Anlage samt geeigneter Module und passender St\u00fctzkonstruktion entworfen. Dann sollen die Pl\u00e4ne als Demonstrationsanlage an einem verkehrsintensiven Standort errichtet und mit Messtechnik ausger\u00fcstet werden, u. a. f\u00fcr Temperaturen, Akustik, Vibration und PV-spezifische Daten.<\/p>\n<p>Ob das Konzept tragf\u00e4hig ist, soll sich zeigen. Innerhalb eines einj\u00e4hrigen Testlaufs wird gepr\u00fcft, ob die Anlage die Erwartungen in puncto Entw\u00e4sserung, Wind- und Schneelasten sowie Wartung und Verkehrssicherheit erf\u00fcllt. Dar\u00fcber hinaus wird eine Kosten-Nutzen-Rechnung im Hinblick auf den erzeugten Strom, den Schutz der Fahrbahndecke sowie ihren Reparaturbedarf und den Verkehrsl\u00e4rm erstellt.<\/p>\n<h2>Welche Herausforderungen sind zu meistern?<\/h2>\n<ul>\n<li><strong><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\" wp-image-2345 alignright\" src=\"https:\/\/www.vaillant.de\/21-grad\/wp-content\/uploads\/2017\/04\/Saubere-Leistung-Deshalb-solltet-Ihr-die-Solaranlage-reinigen_FB-442x232.jpg\" alt=\"\" width=\"324\" height=\"170\" srcset=\"https:\/\/www.vaillant.de\/21-grad\/wp-content\/uploads\/2017\/04\/Saubere-Leistung-Deshalb-solltet-Ihr-die-Solaranlage-reinigen_FB-442x232.jpg 442w, https:\/\/www.vaillant.de\/21-grad\/wp-content\/uploads\/2017\/04\/Saubere-Leistung-Deshalb-solltet-Ihr-die-Solaranlage-reinigen_FB-768x403.jpg 768w, https:\/\/www.vaillant.de\/21-grad\/wp-content\/uploads\/2017\/04\/Saubere-Leistung-Deshalb-solltet-Ihr-die-Solaranlage-reinigen_FB-914x480.jpg 914w, https:\/\/www.vaillant.de\/21-grad\/wp-content\/uploads\/2017\/04\/Saubere-Leistung-Deshalb-solltet-Ihr-die-Solaranlage-reinigen_FB.jpg 1200w\" sizes=\"auto, (max-width: 324px) 100vw, 324px\" \/>Reinigung<\/strong><br \/>\nAuf die Konstrukteure und Forscher kommen viele Aufgaben zu. Ein Problem ist beispielsweise der Reifenabrieb, der nicht mehr vom Regen abgewaschen wird. Dadurch l\u00e4sst die Griffigkeit der Fahrbahn nach, sodass die Fahrbahndecke dauerhaft aufwendig gereinigt werden m\u00fcsste.<\/li>\n<li><strong>Schatten<\/strong><br \/>\nDie Module m\u00fcssen lichtdurchl\u00e4ssig sein, um die Fahrbahn nicht zu stark zu verdunkeln oder einen Tunneleffekt zu erzeugen. Gleichzeitig d\u00fcrfen die \u00dcberg\u00e4nge zu unbeschatteten Strecken nicht zu kontrastreich werden. Im Test werden daher teiltransparente Module verwendet, die rund ein Prozent weniger Strom erzeugen als lichtundurchl\u00e4ssige.<\/li>\n<li><strong>St\u00fctzen<\/strong><br \/>\nDie St\u00fctzkonstruktion muss nicht nur stabil sein, sondern auch so hoch, dass Schwertransporte darunter herfahren k\u00f6nnen. Au\u00dferdem muss sie Niederschl\u00e4ge sowie hohe Wind- und Sogkr\u00e4fte ableiten k\u00f6nnen, korrosionsgesch\u00fctzt und unfallsicher sein. Sch\u00e4tzungen gehen davon aus, dass eine Gesamt\u00fcberdachung der Autobahnen ca. 300 Euro pro Quadratmeter bzw. rund 100 Milliarden Euro kosten wird.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>Welche Alternativen gibt es?<\/h2>\n<h2>1. Alternative: die Fahrbahn<\/h2>\n<p>Die Idee, Stra\u00dfenoberfl\u00e4chen f\u00fcr die Stromerzeugung zu nutzen, ist nicht neu. So gab es bereits Initiativen, bei denen Solarzellen im Stra\u00dfenbelag verbaut wurden: Unter dem Namen \u201eWattway\u201c wurde Ende 2016 eine ca. einen Kilometer lange Pilotstra\u00dfe als regul\u00e4rer Teil der Nationalstra\u00dfe D5 in der Normandie er\u00f6ffnet. Lkw und Traktoren ramponierten den Stra\u00dfenbelag allerdings so stark, dass er nicht mehr repariert werden konnte und gek\u00fcrzt werden musste. Das Tempolimit musste aufgrund der L\u00e4rmentwicklung auf 70 km\/h gesenkt werden. Zuletzt betrug die erzeugte Strommenge nur noch 13 % des geplanten Umfangs.<\/p>\n<div class=\"infobox hint\"><\/p>\n<h2>China f\u00e4hrt voraus<\/h2>\n<p>Die weltweit erste PV-Autobahn wurde im chinesischen Jinan im Dezember 2017 er\u00f6ffnet. Unter einem transparenten, tragf\u00e4higen Material wurden unterirdisch Solarzellen verbaut, die auf einer Fl\u00e4che von 5.875 Quadratmetern pro Jahr 1 Million Kilowattstunden Strom erzeugen, was den Tagesbedarf von rund 800 Haushalten deckt. Zudem wurden in der Fahrbahn Induktionsspulen verlegt, die sp\u00e4ter Elektro-Autos beim Fahren per Wireless Charging aufladen sollen. In Zukunft soll die L\u00f6sung eine stabile Internetverbindung gew\u00e4hrleisten und die Stra\u00dfe sogar derart aufheizen k\u00f6nnen, dass Schneer\u00e4umfahrzeuge \u00fcberfl\u00fcssig werden.<\/p>\n<p><\/div>\n<h2>2. Alternative: die L\u00e4rmschutzwand<\/h2>\n<div id=\"attachment_5745\" style=\"width: 466px\" class=\"wp-caption alignright\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-5745\" class=\"size-medium wp-image-5745\" src=\"https:\/\/www.vaillant.de\/21-grad\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/2016_d-neuoetting_volta_scorsa_alufera_0-456x163.jpg\" alt=\"\" width=\"456\" height=\"163\" srcset=\"https:\/\/www.vaillant.de\/21-grad\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/2016_d-neuoetting_volta_scorsa_alufera_0-456x163.jpg 456w, https:\/\/www.vaillant.de\/21-grad\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/2016_d-neuoetting_volta_scorsa_alufera_0-940x336.jpg 940w, https:\/\/www.vaillant.de\/21-grad\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/2016_d-neuoetting_volta_scorsa_alufera_0-768x274.jpg 768w, https:\/\/www.vaillant.de\/21-grad\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/2016_d-neuoetting_volta_scorsa_alufera_0.jpg 1400w\" sizes=\"auto, (max-width: 456px) 100vw, 456px\" \/><p id=\"caption-attachment-5745\" class=\"wp-caption-text\">Quelle: R. KOHLHAUER GmbH<\/p><\/div>\n<p>Das Beispiel der bayerischen Stadt Neu\u00f6tting zeigt, dass auch spezielle L\u00e4rmschutzw\u00e4nde PV-Strom erzeugen k\u00f6nnen. Hier entstand 2016 auf 234 Metern L\u00e4nge eine f\u00fcnf Meter hohe L\u00e4rmschutzwand aus drei Zonen: Auf der unteren Zone ruht das akustisch wirksame Gitterd\u00e4mmsystem. Die zweite Zone besteht aus 1,50 Meter hohen, durchsichtigen Acrylglas-Elementen. Dar\u00fcber wiederum, ab ca. 2,80 Metern H\u00f6he, sind auf der sonnenzugewandten Seite zwei PV-Elemente platziert. Diese erzeugen j\u00e4hrlich rd. 51.500 Kilowattstunden Strom, der sogar eine Rendite von vier bis sechs Prozent erwirtschaften soll \u2013 bei 15 Prozent Mehrkosten gegen\u00fcber einer herk\u00f6mmlichen L\u00e4rmschutzwand.<\/p>\n<h2>3. Alternative: Einhausung<\/h2>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\" wp-image-5765 alignleft\" src=\"https:\/\/www.vaillant.de\/21-grad\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/auto-962083_640-309x232.jpg\" alt=\"\" width=\"194\" height=\"146\" srcset=\"https:\/\/www.vaillant.de\/21-grad\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/auto-962083_640-309x232.jpg 309w, https:\/\/www.vaillant.de\/21-grad\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/auto-962083_640.jpg 640w\" sizes=\"auto, (max-width: 194px) 100vw, 194px\" \/>Bei einer Erweiterung von vier auf sechs Spuren zwischen Aschaffenburg-Ost und H\u00f6sbach wurde die A3 in den Jahren 2001-2005 auf einer L\u00e4nge von 2.700 Metern eingehaust \u2013 also in einen Tunnel verlegt. Grund daf\u00fcr war der Umstand, dass f\u00fcr L\u00e4rmschutzw\u00e4nde kein ausreichender Platz da war.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<div class=\"infobox hint\"><\/p>\n<h2>Agri-Photovoltaik \u2013 Licht und Schatten<\/h2>\n<p>Unter dem Namen \u201eAgri-Photovoltaik\u201d (auch Agrar- oder Agro-PV) wird die Mehrfachnutzung von landwirtschaftlichen Fl\u00e4chen erprobt. Dabei werden PV-Anlagen auf hohen Stelzen \u00fcber nutzbarem Ackerland errichtet. Sie erzeugen nicht nur Strom, sondern verschatten auch die Anbaufl\u00e4che und verbessern damit das Bodenklima. Und der Ernteertrag? Steigt! Das best\u00e4tigt die Versuchsanlage einer Biobauern-Hofgemeinschaft in Heggelbach am Bodensee.<\/p>\n<p><\/div>\n<h2>Wie nutzen wir die Energie?<\/h2>\n<p>So vielversprechend die Idee einer Stromerzeugung von PV-Anlagen auf Autobahnd\u00e4chern auch ist, so kompliziert ist die Frage der Verwertung. Denn f\u00fcr Solarstrom von einer Autobahn in \u00f6ffentlicher Hand fallen energierechtlich gesehen Steuern und Geb\u00fchren an, wenn er ins \u00f6ffentliche Netz eingespeist wird. Dasselbe gilt auch f\u00fcr den Fall, dass der Stromerzeuger und Stromabnehmer nicht identisch sind.<\/p>\n<h2>Ausweg aus der Steuerfalle: Oberleitungen<\/h2>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\" wp-image-5761 alignright\" src=\"https:\/\/www.vaillant.de\/21-grad\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/magdeburg-203012_640-349x232.jpg\" alt=\"\" width=\"284\" height=\"189\" srcset=\"https:\/\/www.vaillant.de\/21-grad\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/magdeburg-203012_640-349x232.jpg 349w, https:\/\/www.vaillant.de\/21-grad\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/magdeburg-203012_640.jpg 640w\" sizes=\"auto, (max-width: 284px) 100vw, 284px\" \/>Auch die Eigenstromversorgung ist juristisch komplex. Eine L\u00f6sung w\u00e4re es, Verkehrswege mit Oberleitungen auszustatten und so Oberleitungs-Lkw eine effiziente M\u00f6glichkeit zur Stromnutzung im G\u00fcterfernverkehr anzubieten. Das Verfahren wird auf verschiedenen deutschen Autobahn-Streckenabschnitten bereits getestet. Eine aussichtsreiche Option f\u00fcr mehr Klimaschutz im Stra\u00dfeng\u00fcterverkehr.<\/p>\n<h2>E-Mobilit\u00e4t im G\u00fcterverkehr \u2013 Oberleitungs-Lkw im Test<\/h2>\n<p>Dem Klimapaket der Bundesregierung zufolge soll bis zum Jahr 2030 rund ein Drittel des G\u00fcterverkehrs rein elektrisch oder auf Basis strombasierter Kraftstoffe unterwegs sein. Laut einer aktuellen Studie des \u00d6koinstituts mit Forschungspartnern k\u00f6nnte ein Drittel des Lkw-Fernverkehrs mittels Oberleitung durchgef\u00fchrt werden, wenn man auf rund 4.000 Kilometern Strecke ein leistungsf\u00e4higes Oberleitungssystem f\u00fcr Lkw aufbaut.<\/p>\n<h2>Hohe Treibhausgas-Minderung<\/h2>\n<p>Fast zwei Drittel des LKW-Fernverkehrs spielt sich auf jenen 4.000 Kilometern ab. Mit diesem Netz w\u00fcrden die direkten Treibhausgas-Emissionen des Stra\u00dfeng\u00fcterfernverkehrs j\u00e4hrlich um bis zu 12 Mio. Tonnen CO2 sinken. Ein weiterer Vorteil: Oberleitungs-Lkw erreichen die hohe Energieeffizienz von Elektrofahrzeugen ohne den Nachteil einer CO2-intensiven Herstellung. Die Kosten f\u00fcr den Netzausbau werden auf gut 10-12 Milliarden Euro gesch\u00e4tzt.10<\/p>\n<h2>Die gr\u00f6\u00dfte Konkurrenz: Schieneng\u00fcterverkehr<\/h2>\n<p>Wegen der enormen Infrastrukturinvestitionen, des gro\u00dfen Bedarfs an \u00d6kostrommengen und weil Oberleitungs-Lkw f\u00fcr Teilstrecken ohne Oberleitung weiterhin einen Verbrennungsmotor brauchen, halten Schienen-Interessenverb\u00e4nde das Konzept von Oberleitungs-Lkw f\u00fcr klimapolitisch fragw\u00fcrdig. Viele Fragen sind hier noch offen, zum Beispiel wie die Oberleitungen bei verschiedenen Witterungen funktionieren oder wie europ\u00e4ische Standards f\u00fcr Ma\u00dfe und H\u00f6hen aussehen k\u00f6nnten. Ob sich ein Ausbau lohnt, wird derzeit in mehreren Pilotprojekten getestet: neben Autobahnabschnitten auf der A1 bei L\u00fcbeck und der A 5 bei Langen\/M\u00f6rfelden (Hessen) nun auch auf einer stark befahrenen Stra\u00dfe im Schwarzwald, der B 462 im Murgtal bei Gaggenau (Baden-W\u00fcrttemberg).<\/p>\n<h2>Fazit: Die Energiewende setzt zum \u00dcberholen an<\/h2>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\" wp-image-4401 alignleft\" src=\"https:\/\/www.vaillant.de\/21-grad\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/solarenergie-358x232.jpg\" alt=\"Solarenergie\" width=\"258\" height=\"167\" srcset=\"https:\/\/www.vaillant.de\/21-grad\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/solarenergie-358x232.jpg 358w, https:\/\/www.vaillant.de\/21-grad\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/solarenergie-768x498.jpg 768w, https:\/\/www.vaillant.de\/21-grad\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/solarenergie-741x480.jpg 741w, https:\/\/www.vaillant.de\/21-grad\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/solarenergie.jpg 1500w\" sizes=\"auto, (max-width: 258px) 100vw, 258px\" \/>Keine Energiequelle allein reicht aus f\u00fcr unseren Bedarf. Und keine Idee zur Energieerzeugung oder -einsparung ist von vornherein \u00fcberfl\u00fcssig. Es braucht noch intensive Forschungsarbeit, um die Vor- und Nachteile jedes einzelnen Konzepts zu identifizieren, auszuwerten und gegeneinander abzuw\u00e4gen. Ob die Stromerzeugung per Photovoltaik auf Solard\u00e4chern \u00fcber Autobahnen im Energiemix der Zukunft eine gro\u00dfe Rolle spielen wird, muss sich noch erweisen.<\/p>\n<p>Was ihr selbst im Rahmen eures Energieverbrauchs zur Unterst\u00fctzung der Energiewende tun k\u00f6nnt, dazu erfahrt ihr mehr in unserem Post \u201e<a href=\"https:\/\/www.vaillant.de\/21-grad\/technik-und-trends\/wege-in-die-elektrifizierung\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Wege in die Elektrifizierung<\/a>\u201c.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Solarenergie ist eine der wichtigsten \u201egr\u00fcnen\u201c Energiequellen. Die Stromerzeugung per Photovoltaik (PV) erfordert allerdings viel Raum. Daher bietet es sich an, Fl\u00e4chen mehrfach zu nutzen \u2013 und Autobahnen mit PV auszustatten: in Form von D\u00e4chern, Bel\u00e4gen und L\u00e4rmschutzw\u00e4nden. Was ist der Stand der Technik? Und wie aussichtsreich ist er? Ein Blick in die Zukunft der Energiegewinnung.<\/p>\n","protected":false},"author":14,"featured_media":5743,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[4],"tags":[170,46,165],"coauthors":[68],"class_list":["post-5730","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-technik-und-trends","tag-energiewende","tag-klimaschutz","tag-zukunftstrends"],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v27.3 - https:\/\/yoast.com\/product\/yoast-seo-wordpress\/ -->\n<title>Autobahnen &amp; PV: Solarenergie auf der \u00dcberholspur | 21 grad<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Kann man Autobahnen mit Photovoltaik ausstatten, um Strom zu erzeugen? Wie steht es um Kosten &amp; Ertr\u00e4ge? 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