Innovative Idee: Solardächer für Autobahnen
Stellen Sie sich vor: Autobahnen produzieren dank Solardächern saubere Energie und schützen Autofahrerinnen und -fahrer. Eine neue Studie zeigt, dass diese innovative Idee mehr als 60 Prozent des weltweiten Energiebedarfs decken und zugleich die CO2-Emissionen um 28 Prozent senken könnte. Ein weiteres Plus: mehr Verkehrssicherheit.
Solardächer über Autobahnen könnten nicht nur die Emissionen reduzieren, sondern auch die Verkehrssicherheit erhöhen.
Foto: Ning Lu Hou Jiang für Earth’s Future
Solarmodule, die Autobahnen überdachen, bergen ein enormes Potenzial – einerseits zur Reduzierung von CO2-Emissionen und andererseits zur Verbesserung der Verkehrssicherheit. Eine aktuelle Studie zeigt, was notwendig wäre, welche Chancen und Risiken bestehen, würde man das weltweite Autobahnnetz mit Photovoltaik-Anlagen überdachen. Die Forschenden kommen zu dem Ergebnis, dass sich auf diese Art und Weise mehr als 60 Prozent des globalen jährlichen Energiebedarfs decken ließe. Die Installation von Solarmodulen über Autobahnen könnte entscheidend dazu beitragen, die Klimaziele zu erreichen. Fachleute sind sich sicher, dass es nur möglich ist, die vom Weltklimarat festgelegte Begrenzung der Erderwärmung auf 1,5 Grad Celsius zu realisieren, wenn man auf innovative Lösungen setzt. Die Photovoltaik spielt dabei eine zentrale Rolle – bereits 40 Prozent der zwischen 2012 und 2021 neu installierten erneuerbaren Energien entfallen auf Solarzellen.
Effizienz von Perowskit-Solarzellen durch gezielte Oberflächenbehandlung steigern
Ling Yao, leitender Wissenschaftler an der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und Hauptautor der Studie, erklärt: „Die Bedeckung der Autobahnen der Erde mit Solardächern könnte 17,58 Petawattstunden Strom pro Jahr erzeugen, was mehr als 60 Prozent des gesamten Stromverbrauchs der Welt im Jahr 2023 entspricht.“ Yaos Idee dazu entstand während einer alltäglichen Autofahrt. Er erkannte das Potenzial, das weitverzweigte Straßennetz in ein gigantisches Solarkraftwerk zu verwandeln. Die Nutzung der bereits vorhandenen Infrastruktur für die Energiegewinnung würde nicht nur den Bedarf an fossilen Brennstoffen senken, sondern auch die Kohlenstoffemissionen erheblich reduzieren.
Solarmodule revolutionieren das globale Verkehrsnetz
Weltweit gibt es ein Autobahnnetz von mehr als 3,2 Millionen Kilometern Länge. Das entspricht 251 Erdumrundungen. Die Installation von Solarmodulen auf dieser gewaltigen Fläche hätte zwei entscheidende Vorteile: Es ließe sich eine große Menge an sauberer Energie produzieren und gleichzeitig den Verkehr vor widrigen Wetterbedingungen schützen. Die Forschenden prognostizieren, dass die Umsetzung dieses Projekts die weltweiten Kohlenstoffemissionen um etwa 28 Prozent senken könnte. Durch die Nutzung von Solarmodulen auf Autobahnen ergeben sich zahlreiche Synergieeffekte: Neben der Energiegewinnung werden die Straßen vor Witterungseinflüssen geschützt, was die Sicherheit erhöht und Instandhaltungskosten reduziert.
Während solarüberdachte Parkplätze bereits weit verbreitet sind, steckt die Idee von Photovoltaik-Straßen noch in den Kinderschuhen. Einige Länder experimentieren zwar mit kleinen Pilotprojekten auf Autobahnen, doch großflächige Umsetzungen lassen noch auf sich warten. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler analysierten weltweit Autobahnen und Hauptverkehrsadern, um die Kosten für Errichtung und Wartung eines umfassenden Netzes von Solarmodulen zu ermitteln. Ihre Berechnungen basierten auf Polysilizium-Photovoltaikmodulen mit einer Spitzenleistung von 250 Watt, die in einem 10-Grad-Winkel zu den äußeren Fahrspuren montiert werden.
Sonnenenergie über unseren Köpfen
Laut den Forschern würde die globale Installation von Solardächern über Autobahnen und Hauptverkehrsstraßen 52,3 Milliarden Solarmodule erfordern. Diese könnten jährlich bis zu 17.578 Terawattstunden Strom erzeugen – mehr als das Vierfache der jährlichen Energieproduktion der USA. Zusätzliche 13.570 Terawattstunden könnten durch die Überdachung von Hauptverkehrsstraßen entstehen.
Die Kosten und das Energieerzeugungspotenzial variieren je nach geografischer Lage. Die meisten Anlagen würden voraussichtlich in der Nähe dicht besiedelter Gebiete mit ausgedehnten Autobahnnetzen entstehen, beispielsweise in Ostchina, Westeuropa und an der Ostküste der USA. Hier könnten Solarmodule besonders effizient zur Energieversorgung urbaner Zentren beitragen.
Globales Energienetz aus Solaranlagen
Die weltweite Installation von Photovoltaikdächern auf Autobahnen könnte genug Energie erzeugen, um jährlich das Äquivalent von 9,66 Gigatonnen CO2 aus fossilen Brennstoffen einzusparen. Dies entspricht zwei Dritteln der US-amerikanischen Treibhausgasemissionen im Jahr 2022. Yao zeigt sich von diesem Potenzial beeindruckt: „Das hat mich wirklich überrascht. Mir war nicht klar, dass allein auf Autobahnen so große Photovoltaik-Anlagen installiert werden können, die mehr als die Hälfte des weltweiten Strombedarfs erzeugen und den Druck zur Verringerung der weltweiten Kohlendioxidemissionen erheblich verringern könnten.“
Neben dem Klimaschutz könnten solare Autobahndächer auch die Verkehrssicherheit verbessern. Die Studie prognostiziert eine Reduktion der weltweiten Verkehrstoten um 10,8 Prozent, insbesondere in niederschlagsreichen Regionen. Die Solarmodule würden Fahrerinnen und Fahrer sowie Straßen vor Regen und Schnee schützen – was zugleich die
Unfallgefahr senkt. Dies hätte nicht nur positive Auswirkungen auf die Sicherheit, sondern würde auch die wirtschaftlichen Kosten von Verkehrsunfällen reduzieren.
Sonnenenergie auf der Überholspur: Herausforderungen und Chancen
Trotz des enormen Potenzials stehen der Idee noch einige Hürden im Weg. Die Installationskosten könnten bis zu viermal höher ausfallen als bei vergleichbaren Freiflächen-PV-Anlagen. Zudem stellen sich praktische Fragen, wie beispielsweise die Reinigung von Milliarden Solarzellen. Diese Herausforderungen gilt es zu meistern, um Solarmodule flächendeckend auf unseren Straßen einsetzen zu können. Dennoch blickt Yao optimistisch in die Zukunft. Er erwartet, dass sich die kleinen Pilotprojekte durchsetzen und einige Länder Solardächer auf Autobahnen in großem Maßstab implementieren werden. Besonders vielversprechend erscheinen ihm lange, flache Autobahnabschnitte, wie sie im Südwesten der USA zu finden sind.
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