Innovationsradar Solarenergie

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Forschungsprojekt: Photovoltaik-Dächer auf Autobahnen

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE wird zusammen mit dem AIT Austrian Institute of Technology und dem Verkehrstechnik-Anbieter Forster Industrietechnik GmbH ein Photovoltaik-Dach über der Fahrbahn der Autobahn A 81 errichten und erproben. Ziel des tri-nationalen Projektes ist es herauszufinden, ob und wie sich Straßenflächen für die Erzeugung von Solarstrom nutzen lassen.

  • Visualisierung einer mit Photovoltaikmodulen bestückten Autobahnüberdachung auf einem kurzen Teilstück einer Autobahn.Bild: AIT Austrian Institute of Technology

Die zehn Meter lange Testanlage des Projektes „PV-Süd“ wird aus einer zehn mal 17 Meter großen Dachfläche aus Photovoltaik-Modulen bestehen, welche sich etwa 5,5 Meter über der Fahrbahn befinden. Der Bau des Demonstrators soll im Herbst 2021 beginnen, danach wird die Anlage ein Jahr lang wissenschaftlich begleitet und die Ergebnisse ausgeweitet. Gefördert wird das Projekt durch das Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie (BMK), das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI), die Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) und das Schweizer Bundesamt für Straßen (ASTRA).

Das Projekt zielt zunächst auf die Entwicklung des Prototyps einer mit Photovoltaik-Modulen bestückten Straßenüberdachung sowie des anschließenden Baus und der messtechnischen Begleitung des Demonstrators. Die Anforderungen an eine Photovoltaikanlage als Straßenüberdachung stellen eine große Herausforderung dar. Für die PV-Anlage ist die Wahl des richtigen Modultyps entscheidend, wobei eine kristalline hocheffiziente Modultechnologie gewählt wurde, um die begrenzte Fläche maximal für die Energiegewinnung auszunutzen. Die Konstruktion, auf der die Module aufliegen werden, soll begehbar sein und mit Aufstiegsleitern und Wartungsstegen gestaltet werden. Dazu muss die Anlage Schneelasten sowie Belastungen durch starke Winde und Aufprallunfällen standhalten. Sowohl für die PV-Module als auch die Konstruktion gilt in der Planungsphase, dass Technologien mit hoher Effizienz, Langlebigkeit und Robustheit gesucht werden.

Die Montage und das anschließende Monitoring der Anlage werden den wesentlichen Projektbestandteil ausmachen und ein Novum darstellen, denn erstmals führt eine derartige Konstruktion über eine Autobahnfläche. Entscheiden wird auch hier die Rentabilität der PV-Anlage sein und die Frage, in welchem Verhältnis der Ertrag zu den Kosten durch den Bau und die Wartung stehen. Hierbei sind Nutzung oder Verkauf des erzeugten Solarstroms entscheiden. Ebenfalls analysiert werden der jeweilige Netzanschlusspunkt und die Verbraucherstruktur an den Untersuchungsorten. Neben Sicherheitskriterien und Fragen der Robustheit spielen auch architektonisch-gestalterische Aspekte eine Rolle, da sich die Anlage in das Landschaftsbild einfügen muss. Bei der anschließenden messtechnischen Überwachung der Anlage wird neben den Ertrags- und Nutzungsmessungen ebenfalls überprüft, inwieweit die Konstruktion den Anforderungen in Hinsicht auf die Witterungsverhältnisse und der Verkehrssicherheit gerecht wird und wie sich die Wartung gestaltet.

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