Im großen Stil technisch und finanziell umgesetzte Projekte sind zum Beispiel die noch im Test befindlichen Solar Radwege.
Die Idee ist, einen Teil der schon vorhandenen bisher nur für den Verkehr genutzten Flächen dieser Straßen gleichzeitig für erneuerbare Energie zu nutzen. Während des normalen Verkehrs, wird das auf der Oberfläche reflektierende Sonnenlicht in erneuerbare Energie umgewandelt. Anwendbar entweder als Tunnel oder Überdachung oder als Fahrunterlage auf oder unter dem Straßenbelag montiert. Großflächig aufgestellte Solarzellen in der Natur sollen so u.a. vermieden werden.
Im Niederländischen Maartensdijk in der Provinz Utrecht wurde 2021 mit 330 m der längste Solar Radweg eröffnet.
Der Abschnitt wurde aufgrund einer anstehenden Straßeninstandsetzung ausgewählt und ist ein auf mindestens drei Jahre angelegtes Pilotprojekt. Die Sonnenkollektoren befinden sich unter einer Lichtdurchlässigen Kunstoffoberfläche. Die einzelnen Betonmodule messen 2,8 mal 3,5 Meter sind rutschfest und schmutzabweisend.
Die erzeugte Energie soll den Strom für 40 Haushalte sowie die Beleuchtung und Beheizung des Radweges sicher stellen. Die Straße ist so ausgelegt, dass Beeinträchtigungen durch den darunter liegenden Boden wie Ausdehnung und Stauchung aufgrund von Temperaturänderungen vermieden werden.
Errechnet wurde ein Jahresertrag von 50 bis 70 Kilowattstunden pro Quadratmeter. Mit 73 Kilowattstunden mehr, übertrifft das damit sogar die Erwartungen. Die Kosten des Solar-Radwegs in Maartensdijk beliefen sich auf 1,3 Millionen Euro.
Die erste 70 m lange Testrecke die „SolaRoad“ im nordholländischen Krommenie mit 17000 Einwohner*innen an der Autobahn N203, wurde bereits Ende Oktober 2014 eröffnet und bewährt sich gut. Bis zum Jahr 2016 wurde sie auf rund 100 Meter erweitert. Weltweit gilt sie als erste Straße zum sammeln von Solarstrom.
Sie lieferte schon in den ersten sechs Monaten über 3.000 Kilowattstunden Strom. Die Solarzellen wurden in Betonplatten eingelassen unter einer dicken Glasplatte und decken den Bedarf von drei Haushalten, Verkehrssystemen und Elektrofahrzeugen ab. Auf der Teststrecke fällt viel Sonnenlicht und sie bietet genug Platz für Überwachung und Messungen.
Die Provinz Nordholland unterstützte das Projekt mit 1,5 Millionen Euro. Das war die Hälfte der kompletten Baukosten. Innerhalb von 20 Jahren soll sich der Radweg selbst finanzieren. Lehren zog man beispielsweise aus der Widerstandsfähigkeit der Oberfläche des Straßenbelages bei dem es während der Testphase zu Schäden kam. Das soll bei zukünftigen Solar-Straßen optimiert werden.
Es handelt sich bei den Straßen vorwiegend noch um Testprojekte. Bei positiver Bilanz sollen die Fahrrad-Solarstraßen aber weiter ausgebaut werden.
Bei den vielen bereits vorhanden Fahrradstraßen in den Niederlanden, die dort 90 % des gesamten Straßennetzes ausmachen, gäbe das eine ziemlich beachtliche Energieausbeute. Und je mehr Module usw. dafür produziert werden die bisher noch teuer sind, desto kostengünstiger wird es auf längere Sicht.
In Südkorea gibt es seit 2014 einen 32 km langen mit Solarpaneelen überdachten Fahrradweg mitten auf einer Autobahn. Somit ist genau genommen dieser der längste. Ein bisschen oll ist, dass diese Fahrradschnellstraße ausgerechnet Strom liefert für die Beleuchtung der Autobahn und die Steckdosen der KFZ Ladestationen. Besonders angenehm ist das Radeln zwischen Feinstaub und Lärm vermutlich auch nicht.
Ähnliches Projekt in Freiburg. Dort wurde am 14. November 2022 mit dem Bau eines überdachten Fahrradweges an der Freiburger Messe begonnen. Über einer Länge von 300 m soll so Strom produziert werden, den das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE (Pächter und Betreiber) nutzt und das Projekt unterstützt.
„Insgesamt 912 PV-Module werden auf 38 Dachsegmenten montiert, die von einer verzinkten Stahlkonstruktion gehalten werden“. Die Solaranlage besitzt 282,7 Kilowattpeak (kWp) Leistung und wird pro Jahr etwa 280.000 kWh Ökostrom erzeugen, was dem Jahres-Strombedarf von mehr als 180 Personen entspricht.“ Hier auch ein Beitrag von Deutschlandfunk Kultur.
Schweiz: Vor Wind und Regen soll in einem Kanton ein Solartunnel Fahrradfahrer*innen schützen und dabei Strom für die Beleuchtung des Fahrradweges und 750 Haushalte liefern. Durch die schuppenartig angebrachten Solarpaneelen, sollen pro Kilometer Solar-Radweg jährlich bis zu 2.000 Megawattstunden erzeugt werden. Sollte die 300 m lange Pilotstrecke zwischen Bahnhof und Industriegebiet erfolgreich sein und Anklang finden, wäre eine Verlängerung auf 2,5 Kilometer möglich. Noch ist es Architekten-Theorie aber der Bau soll demnächst starten.
Top und Flop
Der erste 2014 von einem potsdamer Start Up entwickelte Solar Radweg in Deutschland wurde mit großer Begeisterung 2018 in Erfstadt bei Köln eröffnet.
Die 90 m lange Teststrecke war (verspätet da Anfangs noch der Zähler des Netzbetreibers fehlte) an das öffentliche Netz angeschlossen und sollte neben der Beleuchtung des Fahrradweges und das Betreiben der Monitoring-Station, 4 Einfamilienhäuser mit Strom versorgen. Auch im Winter sollte sie rutsch- und eisfrei bleiben und Nässe widerstehen können.
„Die rund 90 Meter lange und 2,5 Meter breite Solarwegteststrecke besteht aus einzelnen Platten, die mit einem speziellen Klicksystem ineinander gesteckt und geklebt wurden. Die Oberfläche aus bruchsicherem Glas ist zudem rutschfest und absorbiert Geräusche.“
Der Radweg sollte eine Lebensdauer von 25 Jahren haben und die Kommune sollte nach 14 Jahren mit der Stromerzeugung Geld verdienen können.
Leider war es technisch dann doch noch nicht so ausgereift.
Es kam zu Kurzschlüssen und Schwelbränden, vermutlich verursacht durch tagelangen Dauerregen und unter Wasser stehenden Anschlussdosen. Was laut dem Solmove-Geschäftsführer daran lag, dass das von der Stadt versprochene Kiesbett welches das Wasser ableiten sollte, fehlte. Die Anlage wurde daraufhin abgeschaltet und das Projekt lag seit dem mehr oder weniger auf Eis mit einer Reihe juristischer Hürden. Die Stadt pochte auf den Abbau der Solar-Fahrradstraße. Es kam zu Rechtsstreitigkeiten.
Solmove-Geschäftsführer Donald Müller-Judex, der für die Entwicklung dieser Technologie mit zwei Fraunhofer-Instituten, der RWTH Aachen, der Universität Bayreuth und dem Forschungszentrum Jülich zusammen arbeitete, gab jedoch nicht auf und meinte das Problem lösen zu können: „Wir haben bei diesem Projekt ganz viel gelernt.“ Alle Erkenntnisse würden in die künftige Produktentwicklung einfließen. Und mittlerweile hat das Berliner Unternehmen auch schon ein weiteres Testfeld gefunden: Die ersten Module sind unlängst auf dem Parkplatz einer stillgelegten Zeche im Ruhrgebiet installiert worden.“
Was den Solar-Radweg in Erfstadt betrifft, kam es 2020 zu einer gerichtlichen Einigung, bei der dem Hersteller die Möglichkeit zur Nachbesserung gegeben wurde. Um das finanzieren zu können, startete das Solmove Unternehmen eine Crowdinvesting-Kampagne und sammelte damit Geld im Internet. Denn Investoren fehlen, Förderanträge wurden abgelehnt.
Auch eine 2016 eröffnete Solar-Autostraße in Frankreich, die vor allem aus der Erhöhung der Benzinsteuer finanziert werden sollte, brachte nicht den erwarteten Erfolg. Die 600 m lange Teststrecke verlief auf der Nationalstraße D5 in der Normandie zwischen Tourouvre und Gué-à-Pont entlang der kleinen Gemeinde Tourouvre-au-Perche im Départment Orne.
Nach dem anfänglichen euphorischen medialen Applaus, stellte sich in relativ kurzer Zeit heraus – die Kosten-Nutzen Analyse ist eher schlecht.
Der Bau der Straße mit dem benötigten Material, die Wartung- und Instandhaltung waren unerwartet und die Kosten zu hoch, die Energieausbeute zu gering:
„Im ersten Jahr produzierte die Straße mit 150.000 Kilowattstunden knapp die Hälfte der erwarteten Zielmarke. Die Produktion fiel 2018 auf 78.000 kWh und 2019 auf 38.000 kWh zurück.“
Zudem ließ auch die Haltbarkeit der Straße nach. Die Straße bröckelte, bekam Risse. Schuld waren vor allem extreme Witterungseinflüsse wie Gewitter und Starkregen und die Auswirkungen auf den Belag durch schwere Fahrzeuge wie LKW und Traktoren. Module mussten oft ausgetauscht und repariert werden. Obendrein reduzierten auf der Straße liegende Blätter von Bäumen die Sonneneinstrahlung der damit ohnehin eher wenig ausgestatteten Normandie.
Außerdem musste das Tempolimit auf 70 km/h gesenkt werden, da der Autoverkehr auf den Solarmodulplatten zu laut war.
Die Idee, 1000 km Solar-Straße versorgt Straßenbeleuchtung für 5 Millionen Französ*innen platzte also.
Schade, da es doch im Testlabor und in den theoretischen Rechentabellen so gut ausgeknobelt wurde.
Schon 20 Quadratmeter mit dem neuen „Wattway“-Panels-Straßenbelag sollten theoretisch jedenfalls, den Stromverbrauch eines Single-Haushalts oder von Elektroauto-Ladesäulen decken können. Die 15×15 cm Solarpaneelen-Platten, 7 Millimeter dick und aus polykristallinem Silizium, sollten durch die Einbettung in verschiedenen Schichten extrem stabil und langlebig sein.
Der Praxistest war jedenfalls ernüchternd und korrigierte sämtliche Theorie-Ergebnisse.
Fest steht wohl, Erfindungen brauchen Zeit und müssen Fehlschläge einstecken.
Interessant ist es trotzdem und zukunftsweisend sicher auch.
Die Solar Fahrradstraßen in den Niederlanden scheinen sich jedenfalls ganz gut zu bewähren. Stellt sich die Frage ob da nicht besser zusammen gearbeitet werden könnte. Und auch, ob Investitionen von insg. großflächig installierten Solaranlagen auf den reichlich vorhandenen Dächern Vorrang haben sollten. Sie sind offenbar weniger anfällig, es fahren keine Straßenbelag-randallierenden Traktoren drauf, Blätter rutschen wieder runter und statt unten sind sie oben und somit perfekt dem Sonnenlicht ausgerichtet. Es gibt bereits mehr Erfahrung damit und es scheint technisch ganz gut zu funktionieren.
Auch wenn beispielsweise der Solar-Radweg im niederländischen Krommenie gut funktioniert und mehr Energie als erwartet liefert, produziert er allerdings rund 30 Prozent weniger Strom als eine durchschnittliche Solaranlage auf dem Dach.
Das ist natürlich auch immer im Kontext der regionalen Beschaffenheiten zu sehen. Etwa 140.000 km Straßen in den Niederlanden entsprechen 400 km² bis 500 km². Das ist deutlich größer als die für Solaranlagen geeignete Dachfläche im Land. Kein Wunder also das in der Energiewende und bei dem wachsenden Strombedarf in den Niederlanden soviel daran geforscht und umgesetzt wird.
Allerdings ist die groß dimensionierte reine direkte Stromnutzung mit Anschluss ins Netz noch nicht realisierbar. Dafür sind intelligente Systeme der Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) erforderlich. Denn der Solarstrom der in Zeiten mit viel Sonnenlicht und in den Zeiten mit wenig Licht wie z.B. in den Nächten erzeugt wird, muss entsprechend effektiv verteilt werden.
