Photovoltaik auf Autobahnen

Hallo,

Mich würde sehr interessieren, ob ihr einmal einen Beitrag zum Thema Photovoltaik auf Autobahnen machen könntet. Aktuell ist die Diskussion groß um das Thema Agri-Photovoltaik. Bei guten Böden und bestimmten Anbaukulturen mag das eine gute Möglichkeit der Doppelnutzung sein. Allerdings machen unterschiedliche Arbeitsbreiten und Abmessungen der Maschinen, sowie je nach Anbaufrucht die Konkurrenz um Boden und Sonne und teils der weit entfernte Netzanschluss das ganze auch wieder teuer und komplizierter.

Ich frage mich in diesem Zusammenhang immer, warum die Überdachung von Autobahnen mit PV nicht stärker diskutiert wird.
Hier könnte man immer in gleicher Höhe, je nach Anzahl der Fahrbahnen Modular skalierbar (und dadurch kostengünstig) die Spuren überspannen. Schäden durch Hitze auf dem Straßenbelag werden minimiert, Starkregen kann über die Module abgeleitet werden, so kann Aquaplaning und schlechte Sicht verhindert werden. Die Anbindung an das Netz wäre über schon vorhandene Infrastruktur einfach und kostengünstig.

Einzige Gegenargumente bzw. Konfliktpunkte sind für mich auf den ersten Blick: Der Aufbau im laufenden Straßenverkehr, teils möglicherweise erschwerte Bedingungen der Luftrettung und natürlich das Argument, welches immer herangezogen wird: Die Optik.

Mich würde eine Diskussion zu den Pro und Contra-Argumenten sehr interessieren, es gibt sicher viele Aspekte, die ich nicht beachtet habe.

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Hallo - offenbar wurde der Thread gelöscht und neu eröffnet, daher nochmals mein Kommentar - deutlich ausführlicher, weil ich jetzt etwas Zeit habe.

Ich finde das Thema persönlich sehr spannend und freue mich, dass es weitere Menschen gibt, die dem Thema Beachtung schenken. Grundsätzlich habe ich es nie verstanden, wieso man lieber ganze Äcker (nicht nur in Doppelnutzung) verwendet, als die bestehenden Bauten zu verwenden.

Da sind verschiedene Themen naheliegend, insbesondere natürlich Dächer, das wäre die absolute Low-Hanging-Fruit, ist aber halt für den Staat nicht immer gleich zu erreichen. Daher ist es auch für mich naheliegend, dass man die ohnehin vorhandenen und verhältnismässig Flächenintensiven Strassen (insb. natürlich Autobahnen) für die Stromerzeugung zu nutzen.

Es gibt hierfür in Europa bereits verschiedene Pilotprojekte, die in Planung oder gar in Umsetzung sind.

Beispielsweise in Österreich oder der Schweiz:

Ich beschäftige mich seit Jahren mit den Möglichkeiten, die Strassenfläche sinnvoll zu nutzen. Vor etwa 7 Jahren bin ich auf ein sehr unterhaltsames YouTube Video gestossen, dass ich euch allen echt ans Herz legen möchte:

Leider hat das Konzept verschiedene Probleme, die eben nicht so einfach zu lösen sind - vermutlich eignen sich die Solar Roadways eher für Parkflächen oder ggf. Plätze aber eher nicht für die Strasse. Leider… Aber, es gibt ja eben auch die Möglichkeit, Solarpanels als „Dach“ über die Autobahn zu packen, so, wie das in den o. g. Links vorgeschlagen wird. Das hat wiederum verschiedene sehr wichtige Vorteile:

  1. Der Unterhalt von Strassen wird massiv günstiger
    Die Strassen nehmen ihr eigenes Geld ein, ganz ohne Maut. Gehören sie den Kommunen oder gar dem Bund können wir kritische Infrastruktur öffentlich kontrollieren, dabei das Geld an die Steuerzahler abgeben und gleichzeitig sogar noch Steuern sparen, denn wenn wir Schattenwurf durch Solarzellen haben, gibt es keine Schäden durch Witterungseinflüsse wie extreme Hitze (ich erinnere daran, als reihenweise die Autobahnen „geplatzt“ sind) oder auch die Reduktion der Kosten für Winterdienst, denn Schnee ist dann kein Problem mehr - damit genügen Taumittelsprühanlagen, die ggf. sogar „oben“ angebracht werden könnten.

  2. Wir können damit endlich dezentral Strom erzeugen
    Eines meiner Hassthemen zugegebenermassen ist, dass immer wieder Menschen dezentrale Energieversorgung geringschätzen. Gerade Atomkraft-Fans finden das meistens ganz toll, dabei gibt es eben einerseits Reibungsverluste durch den Transportwiderstand und Reibungsverluste, andererseits macht es aber eben auch wieder anfällige Infrastruktur notwendig. Ich meine nicht, dass wir morgen „das Stromnetz“ abschaffen sollen, ich denke aber, die Zukunft liegt tatsächlich eher im regionalen Verbrauch der Energie und das könnte dazu beitragen - für mich ein Schlüssel für den Erfolg der Energiewende.

  3. Die Strassen würden sicherer
    Es gäbe weniger Probleme durch schlechte Sicht bei Regen, Aquaplaning wäre mit einer gut geplanten Anlage ebenfalls kein Thema mehr. Messungen, Rauchmelder und im härtesten Fall sogar Sprinkleranlagen könnten Anlagen zusätzlich ergänzen.

  4. Deutschlands Solarbranche könnte ein echtes Revival erleben
    Es schafft Arbeitsplätze und sorgt im Idealfall dafür, dass die deutsche Solarbranche wieder zu einem Branchenprimus im internationalen Vergleich werden könnte und gibt unserem Land damit eine Perspektive für die Zukunft.

Klar, viele meiner Themen hier sind erstmal eine Investition, ich behaupte aber, dass in Anbetracht der Einsparungen und Problemlösungen die damit verbunden sind, viele Themen in relativ kurzer Zeit wieder amortisiert sind.

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Deutschlands Solarbranche erlebt bereits ein echtes Revival.

Wir bauen in der EU 10 Solarfabriken,
wir bauen bereits jetzt drei Batteriefabriken für Zellfertigung inkl Recycling
In BY gibt es bereits Teststrecken mit PV-Modulen seitlich der Autobahn.

Weil die Unterkonstruktion um ein Vielfaches teurer wäre, ebenso wie nachfolgend Wartung und Reparatur, als beim Aufbau knapp über dem Boden bzw. auf einem bestehenden Dach.

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Tatsächlich wäre es vermutlich günstiger und besser zu warten, wenn man einfach Agrarfläche nutzt. Dabei muss beachtet werden, dass das Thema Tank vs Teller nicht zwangsläufig verschärft wird. Viele Agrarflächen werden bereits mit Energiemais bewirtschaftet. Dieser kommt dann in eine Biogasanlage. Hier wäre es energetisch sinnvoller dieses Flächen mit PV-Anlagen zu bebauen. Diese Flächen könnte man dann, mit den von dir genannten Hybrid-Anlagen bebauen oder eben reine PV Nutzung. Der Vorteil der dezentralen Erzeugung bleibt dabei ja auch erhalten.

Lasst uns da anfangen, wo die geringsten Investitionenkosten zu erwarten sind und den höchsten Grenznutzen pro eingesetztem Euro. Welche Probleme es hingegen bei solchen großen PV-Freiflächen geben kann habe ich bereits in einem anderen Thread beschrieben. Betriebsbereite Photovoltaik-Anlagen ohne Netzanschluss in D - #3 von Davidus

Bei uns an der A3 gibt es den „Tunnel ohne Berg“. Das ist eine Schallschutz Einhausung aus Beton. Diese ist auf dem Dach mit Solarzellen bestückt.
Folgende Probleme ergeben sich:

  • die angebrachten Fenster hatten einen Stroboskop Effekt der sehr unangenehm ist und einen Epileptischen Anfall auslösen kann.
  • die Rettung und Bergung ist durch den Tunnel (aber auch schon durch ein Dach) sehr aufwändig. Z.B. kann bei einem LKW Unfall kein Kran zur Bergung gestellt werden. Die hiesige Feuerwehr muss regelmäßig auf die ungewöhnliche Situation geschult werden. Um das Risiko von Unfällen zu senken ist im Tunnel Tempo 100.
  • 1 mal jährlich wird eine Überprüfung der Statik durchgeführt.

Die Dimensionierung der Unterkonstruktion ist bei einem Autobahndach sehr aufwändig. Diese ergibt sich durch die Spannweite, der Schnee- und Windlast da ist dann das Gewicht der Solarzellen unerheblich.
Die Stützen der Dachkonstruktion müssten (wie Pfeiler von Autobahnbrücken) gegen Anfahrunfälle geschützt werden da sonst die ganze Konstruktion einstürzen kann.

Mein Fazit
Die Überdachung der Autobahn ist alles andere als eine tiefhängende Frucht.
Allerdings kann es sinnvoll sein z.B. Schallschutzwände oder Hügel die zum Schallschutz aufgeschüttet wurden mit Solarzellen zu belegen.

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Äh … was ist mit Dunkelheit, und den damit verbundenen Gefahren für den Straßenverkehr?

Ich sehe auch keinen Grund, jetzt gerade auf Autobahnen zu fokussieren. Ich hatte es in einem anderen Thread schonmal geschrieben: Das ungenutzte Potential bei Gebäuden, die „dem Staat“ gehören, ist riesig.
https://talk.lagedernation.org/t/ldn-300-staatliche-flaechen-fuer-photovoltaik/15037

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Tatsächlich hätte ich da insbesondere Sicherheitsbedenken.

Dabei ist Luftrettung nur eine Punkt, aber ein sehr wichtiger.

Ein andere Punkt ist das insbesondere nach schweren Unfällen Platz benötigt wird um an die Unfall Fahrzeuge heranzukommen. Die Feuerwehrleute müssen vl. auf eine LKW Kabine, ev. muss ein Kran aufgebaut werden. Die Solarzellen sind dann nicht nur im Weg, da sie nicht abgeschaltet werden können wären sie auch eine Gefahr (Strom) für Retter.

Ein Dritter Punkt ist wenn man die ganze Autobahn überdacht, könnte es insbesondere im Herbst recht schnell dunkel werden. Wenn man dann, wie in einen Tunnel beleuchten muss hat man auch nichts gewonnen. Außerdem der Übergang vom überdachten Bereich zum offenen Bereich extreme Helligkeitsunterschiede verursachen. D.h. die ein und Ausfahrten müssten ev. auch beleuchtet werden.

Und zuletzt der Tunneldefekt. Wenn man Kilometerweit durch so einen Art Tunnel Fährt. auch wenn er an der Seite offen ist, kann das sehr anstrengend sein.

Das sind jetzt alles Punkte die aus meiner Sicht vorher mal untersucht werden sollten, ob sie wirklich ein Problem darstellen.

Ich finde diese Entwicklungen positiv, denke aber, dass da durchaus noch mehr drin ist. Insbesondere haben „wir“ gegenüber der Solarbranche anderer Nationen leider aktuell nicht mehr den Stand, den wir vor 20 Jahren hatten.

Ich persönlich glaube das tatsächlich nicht. Einerseits gibt es bereits zahlreiche Schallschutzwände oder ähnliche Bauten an Autobahnen, die man als Ausgangslage nutzen könnte. Andererseits wäre es vermutlich möglich Solarpanels über einfache Konstruktionen mittels Masten und Schienen so zu führen, dass man die Module einfach austauschen könnte. Das Problem ist, dass es keine fixfertige Lösung auf dem Serviertablett gibt, die man komplett ohne Entwicklungskosten umsetzen kann.

Andererseits behaupte ich mal ganz frech, dass das Einbetonieren von Masten (vielleicht sogar in Verbindung mit Kleinwindkraftanlagen (siehe unten)) und die Befestigung mittels Schienensystem oder Stahlseilen und Schraubklemmen bereits ausreichen könnte, um die Module einfach seitwärts für Wartung und Reparatur „abzuziehen“ - Ich kann mir nicht vorstellen, dass es dafür keine verhältnismässig günstige Lösung finden lässt, die auch im Vergleich zu einer Agrarnutzung wirtschaftlich ist. Aber klar, das ist erst mal eine Investition und vielleicht gibt es dabei auch mal den ein oder anderen Konstruktionsfehler.

image

Warten ist leider für uns alle momentan die teuerste Situation, weil die Folgen und Kosten des Klimawandels leider nicht warten und für uns jeden Tag, den wir verpassen, umso härter treffen.

Leider gibt es in dieser Argumentation einen Denkfehler, den ich für sehr wesentlich halte: Fläche ist kostbar und wichtig. Auch, wenn Deutschland gefühlt sehr weitläufig ist, wenn man in der Schweiz lebt, ist Deutschland ein eher im oberen Drittel der Bevölkerungsdichte. Klar, es gibt Länder, in denen das viel mehr ist, aber was ich sagen will ist, dass Fläche kostbar ist. Es ist natürlich richtig, dass es sinnvoller ist eine PV Anlage aufzustellen, bevor man Energiemais produziert, noch sinnvoller wäre m. E. eine Renaturierung oder eben die Lebensmittelproduktion (ist an der Stelle aber natürlich einerseits ein anderes Thema und andererseits natürlich ein anderer Fehler im „System“).

Siehe hierzu noch nachfolgende Grafik (Quelle: www.statista.com)

Vielen Dank für das Beispiel - das ist einer der Gründe, warum ich persönlich tatsächlich kein Fan von festen Konstruktionen bin. Das ist natürlich nur eine gefühlte Wahrheit, ich glaube aber, dass die Konstruktion von Solarflächen gar keine Betonwände, Mauern oder ähnliche Bauten benötigt, sondern mittels Masten, Gestänge und Schienen und verschiebbaren Modulen eine flexiblere und wartungsfreundlichere Alternative geben.

Das könnte man über die „richtige“ Platzierung verhindern

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Das ist natürlich ein realistisches und ernsthaftes Problem - ich denke persönlich bei der Nutzung von Solarzellen über der Autobahn aber eben gar nicht an einen Tunnel im eigentlichen Sinne, das fände ich persönlich sogar eher dystopisch.

Nein, die Nutzung der Autobahnfläche ist definitiv keine Low Hanging Fruit - die auf den Dächern wäre es, wenn es jeder wollen würde, aber an diesem Punkt stehen wir nun mal nicht.

Die Frage ist, auf ein spannendes Themenfeld aufgeteilt. Wollen wir zusätzliche Landesfläche „Grünland/Ackerfläche“ verbauen und damit Nutzfläche „opfern“? Ich behaupte, es wäre für uns als Gesamtgesellschaft einfacher, bestehende Flächen wie Dächer, Parkplätze, exponierte Mauern / Wände etc. zu nutzen. ABER: der Zugriff auf diese Flächen ist leider nicht ganz trivial und ebenfalls nicht einfach. Natürlich fängt man sinnvollerweise nicht damit an, 10 Kilometer der Autobahn zu überdachen, sondern damit, exponierte Sonnenflächen am Rand zu verwenden - ich glaube nur, dass wir jetzt beginnen sollten, Lösungen zu finden und daran zu arbeiten, dass es diese Ausweichmöglichkeit gibt.

Gäbe es mit Photovoltaikanlagen überdachten Parkplätzen nicht erstmal eine schneller und einfach umsetzbare Lösung?
Bei Autobahnen und Fernstraßen bleiben ja immer die Themen Sicherheit, Licht- und Schattenwechsel und Zugänglichkeit.
Daher aus meiner Sicht erstmal die Parkplätze:

  1. Photovoltaikanlagenüberdachungspflicht ab einer gewissen Parkplatzfläche
  2. 5 - 10% der Stellplätze müssen mit Ladesäulen ausgestattet werden
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Diese deine Probleme halte ich für ausgeräumt… Denn an den Autobahnen dürften bereits Stromleitungen sein und die Inbetriebnahme und Anbindung an Ladeparks dürfte super gehen…

ist doch in einigen Bundesländern bereits Pflicht

Die Argumentation bezieht sich in meinem Beitrag nicht darauf das es keine Leitungen gibt, in den die PV-Anlagen einspeisen können, sondern wer die Kosten für die Übergabestation übernimmt, wenn die eingespeiste Leistung nur ins Hochspannungsnetz kann. Ausgeräumt ist das leider nicht und ein Punkt den ich tatsächlich so täglich erlebe bei der Arbeit. Das bezieht sich aber nur auf Anlagen mit Leistungen ab 5-10 MW und aufwärts.

Was ich persönlich nicht begreife ist, warum der Staat nicht bei einem 100% Staatsunternehmen wie der Bahn anordnet, dass alle verfügbaren Dachflächen mit PV zugepflastert werden.

Also alle Bahnhöfe Wartungshallen u.s.w.

Da kommen sicher schon ein paar Quadratkilometer zusammen in ganz Deutschland.

Dann könnte man noch alle Buswartehäuschen und Busbahnhöfe damit ausrüsten.

Bei den Autobahnen alle Schutzwälle die unter Sonneneinstrahlung liegen.

Ebenso bei allen öffentlichen Gebäuden die nicht unter Denkmalschutz stehen.

Selbst wenn dass dann alles in den Eigenverbrauch der Bahn bzw. öffentlichen Gebäude gehen sollte reduziert es die notwendige fossile Erzeugung und senkt (zumindest bei den Gebäuden) die Betriebskosten die aus Steuermitteln beglichen werden müssen.

Stattdessen wird der gesamte Kram mal wieder bei der Privatwirtschaft und Privatleuten abgeladen.

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Weil dies etwas kostet und jemand hierfür das Budget bereit stellen muss. Dazu muss von Seiten der Politik der notwendige Wille da sein. Und hierfür braucht es wiederum den nötigen Druck von der Straße.

Das wäre ja Mal ein Ziel für die Klimaaktivisten: für eine 100% PV Pflicht auf öffentlichen Gebäuden zu demonstrieren…

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Und so etwas geht halt gar nicht, dass die einfachsten Dinge regelrecht verweigert werden. Da haben Habeck und co wirklich noch viel zu tun. Die anderen beiden Farben der Ampel sind da halt auch wieder nur Bremsklötze, von der Opposition gar nicht zu reden. Aber zumindest haben sie es geschafft Warmwasserbereiter an Handwaschbecken abschalten zu lassen. :grinning:

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da würde ich gleichmal in die Fördermittellandschaft schauen…

zumindest hier finde ich genau dafür Fördermittel:

Autobahn Ladeinfra Schnellladeinfra usw gehts noch naheliegender? Auch die Abschlussertüchtigungskosten werden für Schnellladeinfra gefördert.

Vielleicht hilft dir das ja…

Ist aber sicher wieder was für Spezialisten sich da in jedem Detail durchzuwühlen

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again I am working on it in BY

Das ist sehr pauschal und leider nicht überall umsetzbar. Gerade bei Bestandsgebäuden. Diese Diskussion hatten wir gerade bei einem Schulgebäude. Ergebnis: Die Statik des Gebäudes gibt das nicht her (alter Ost Plattenbau). Hier PV Anlagen zu installieren wäre mit enormem Aufwand und kosten verbunden (Stahlkonstruktion um das Gebäude nur für die PVs). Mit PV Anlagen an den Außenwänden von Schulen, hat man schlechte Erfahrungen mit Vandalismus gemacht. Diese wurden oft durch Steinwürfe zerstört. Allerdings wird von unsere Stadtverwaltung versucht, bei Neubauten und Renovierungen PV mit zu bauen, wenn möglich. Das ist allerdings auch immer eine Kostenfrage. Gerade die Kommunen sind finanziell jetzt nicht so gut ausgestattet.

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