Wenn man an die Zukunft denkt, denkt wohl jeder anderes. Der eine dankt anfliegende Autos, der andre an fliegen Straßen. Wir wissen nicht was die Zukunft bringt, doch was ist mit Solarstraßen? Sind Solarstraßen die Zukunft?
n vielen Haushalten ist Solarenergie schon angekommen, mit Solarstraßen möchten einige Länder nun die Kraft der Sonnen auch im Verkehr nutzen. Solarstraßen gelten als mögliche Option für den Ausbau erneuerbarer Energiegewinnung. Einer der großen Vorteile ist, dass die Panels auf Flächen angebracht werden, die ohnehin nicht anders genutzt werden. Weder landwirtschaftliche Flächen noch Wohnraum oder Grünflächen gehen durch die Errichtung von Solarstraßen verloren.
Bevor wir tiefer in das Thema eingehen, machen wir uns ein Bild von Solarstraßen. Was sind überhaupt Solarstraßen? Solarstraßen sind sechseckige Solarzellen, diese sechseckigen Solarzellen verwandeln Straßen in gigantische Stromquellen.
Nicht nur erzeugen sie Strom, sie dienen ebenso der Verkehrssicherung, aber wie passiert das? Nun durch die eingebauten LED – Leuchten, Drucke Sensoren und Heizplatten, wird das möglich gemacht. Durch diese Funktion können Solarplatten beispielweise Hindernisse von weiten erkennen und schon im Voraus warnen, so werden viele Unfälle verhindert.
Untersuchungen haben ergeben, dass Straßen nur zu 20 Prozent von Autos befahren werden. Während der restlichen Zeit kann das Sonnenlicht direkt auf die Verkehrsfläche eintreffen. Die für den Straßenbau geeigneten Solarpanels sind ausgeklügelt aufgebaut: Sie bestehen aus Solarzellen, die speziell beschichtet sind.
Eingebettet sind sie in einem Mehrschichtsubstrat. Sie sammeln Solarenergie über eine dünne Schicht aus polykristallinem Silizium, die es ermöglicht elektrische Energie zu erzeugen. Bedeckt sind die Solarpanels mit einem widerstandsfähigen Harz, der es ermöglicht, dass sogar 13 Tonnen schwere LKWs über die Solarstraße fahren können.
Einer der großen Nachteile von Solarstraßen ist der aktuell noch sehr hohe Preis. Während die Errichtung von Straßen üblicherweise rund 30 Euro pro Quadratmeter kostet, sind Solarstraßen mit 2000 Euro pro Quadratmeter deutlich teurer.
Außerdem stehen Solarstraßen vor einem weiteren Problem: Privaten Haushalten wird empfohlen, Solarpanels im Winkel von 90 Grad zur Sonne aufzustellen. Das ist auf Solarstraßen nicht möglich. Aus diesem Grund produzieren Stromstraßen um rund ein 30 Prozent weniger Energie als herkömmliche Panels. Auch der Sicherheitsaspekt ist noch nicht vollständig geklärt: Kritiker befürchten, dass es bei Regen zu Gefahrensituationen kommt, weil die Bodenhaftung auf einer Solarstraßen nicht gut ist wie auf Asphalt.
Groß dimensioniert war ein Projekt in Frankreich, das als erste Solarstraße in die Geschichte einging. Die Idee dahinter war ganz einfach: Man wollte bereits versiegelte Oberflächen zur Energiegewinnung nutzen. Groß war die Euphorie, als im Jahr 2016 die erste Solarstraße der Welt eingeweiht wurde.
Sogar die damalige französische Umweltministerin Ségolène Royal war in das kleine Dorf Tourouvre in Nordfrankreich gereist, um den Streckenabschnitt zu eröffnen. Auf einem einen Kilometer langen Streckenabschnitt wurden auf einer Fläche von 2.800 Quadratmetern stabile Solarpanels verlegt.
Dabei handelte es ich um Sonderanfertigungen: Immerhin mussten sie das hohe Gewicht von Autos und Lastwägen aushalten. Ziel des Projekts war, den Ort mit 5.000 Einwohnern mit Strom zu versorgen.
Mit fünf Millionen Euro wurde die erste Solarstraße in Frankreich vom Staat gefördert. Insgesamt kostete das Projekt rund fünf Millionen Euro. Bereits im Jahr 2011 begann das französische Unternehmen Colas mit den Vorbereitungsarbeiten.
Bei der Firma handelt es sich um eine Tochter des Baugiganten Bouygues. Gemeinsam mit dem Nationalinstitut für Solarenergie in Frankreich stellte man die Weichen für die Realisierung des Projekts. Bei einer Evaluierung im Jahr 2019 waren die Ergebnisse allerdings nicht überzeugend:
Anscheinend war der Belag der Solarstraße in Frankreich nicht so widerstandsfähig wie sich die Entwickler gewünscht hatten: Nur zwei Jahre nach der Eröffnung mussten 100 Meter der Straße abgerissen werden: Einzelne Module hatten sich aus der Straße gelöst oder waren zerbrochen
Außerdem hagelte es Beschwerden von einigen Anrainern: Sie bemängelten die lauten Abrollgeräusche, die der Kunstharzbelag verursachte
Aufgrund der Lärmentwicklung musste die Höchstgeschwindigkeit auf 70 Stundenkilometer festgelegt werden
Auch was die Energiegewinnung betrifft, konnte das Projekt die Erwartungen nicht erfüllen. Geplant war, dass die Straße pro Tag rund 790 Kilowattstunden produziert. In Realität waren es jedoch nur die Hälfte davon
Unter dem Strich stellte sich heraus, dass wegen der geringeren Effizienz und der hohen Errichtungskosten als angenommen die aus der Solarstraße gewonnene Energie um rund 13-mal teurer war als aus anderen Quellen.
Im bevölkerungsreichsten Land der Welt entstehet eine Solarstraße, besser gesagt es gibt sie schon. In China, in der Stadt Jinan, ist die längste Solarstraße der Welt. Sie ist ca. zwei Kilometer lang und ist durchgängig für PKWs, Büße und Lastwagen.
Durch die ca. zwei Kilometer lange Solarstraße wird kalbeloses Aufladen von Elektroautos ermöglicht, nicht nur das sie ist sogar für autonom fahrende Autos optimiert. Die ersten Tests auf der Solarstraße haben schon begonnen.
Die Solarstraße besteht aus drei Schichten. Die oberste Schicht sorgt für problemloses Fahren über die Straße. Die mittlere Schicht ist die Schicht mit den Solarpaneelen, dass ist die Schicht, die den sauberen Strom produziert. Die unterste Schichte ist eine Dämmschicht, diese dient der Isolierung der Straße, das heißt sie trennt die Solarstraße von dem Boden.
Dort soll in der Zukunft eine Million Kilowattstunden Solarstrom produziert werden, ob das wirklich so sein wird, sehen wir wohl in der Zukunft. Durch diese eine Million Kilowattstunden soll die Straßenbeleuchtung betrieben werden.
Für den Winter wurde schon vorgesorgt, denn durch die Fahrbahnheizung soll sich im Winter, die Solartstraße automatisch enteisen, praktisch, oder?
In den USA errichtete die Firma Wattway eine weitaus kleinere Solarstraße wie jene in Frankreich: Ein rund 50 Quadratmeter großer Abschnitt des Highway 85 wurden mit Solarpanels ausgelegt, um ein nahegelgenes Forschungszentrum mit Energie zu versorgen.
Die Straße wurde nach dem Vorreiter nachhaltiger Produktionsmethoden Ray Anderson benannt. Seine Nachkommen fanden heraus, dass die nach ihm benannte Straße keineswegs seiner Philosophie entsprachen: Mehr als fünf Millionen Tonnen CO2 wurden jedes Jahr durch den Straßenverkehr ausgestoßen.
Die Solarstraße war einer der Beiträge zum Umweltschutz. Auf der nur 50 Quadratmeter großen Fläche sollten rund 7.000 Kilowattstunden umweltfreundlicher Strom erzeugt werden. Ein weiteres Element zum Umweltschutz auf dem Highway 85 ist die automatische Messung des Reifendrucks: Immerhin ist bekannt, dass zu niedriger Reifendruck den Treibstoffverbrauch signifikant erhöhen.
Auch in der Provinz Shandong im Osten Chinas wurde bereits eine Solarstraße errichtet. 2017 verlegten das staatliche Bauunternehmen Qilu und die Firma Shandong Pavenergy rund 6.000 Quadratmeter an Solarpanels.
Dabei sieht sich das asiatische Land im Vergleich zu europäischen Projekten im Vorteil: Hier bestehen die meisten Straßen nämlich aus Beton und nicht aus Asphalt. Auf Asphalt verlegte Solarpanels, die aus Silizium bestehen, würden auf dem relativ weichen Untergrund eher verbiegen und brechen.
Außerdem forschten die chinesischen Unternehmen am Problem der mangelnden Reifenhaftung: Sie ummantelten die Solarzellen mit einer Kunststoffhülle. Damit werde laut Hongchao Zhang, dem Professor für Ingenieurswissenschaft an der Tongji-Universität Shanghai der Reibungswiderstand adjustiert. In China sah man sich jedoch im Endeffekt mit ganz anderen Problemen konfrontiert: Viele der Panels wurden nämlich gestohlen.
