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Wenn nicht, sollte man dann nicht lieber das Geld in Photovoltaik auf dem Hausdach investieren?

Artikel zum Thema Solar-Roadways bekommen regelmäßig viele Likes auf unserer Facebook-Seite, auch der gestern, auf der Klimaschutz-Netz-Webseite,  erschienene Text von Julien Schröder-Gianoncelli wurde überdurchschnittlich oft gelesen. Wenn nun eine Replik auf diesen erfolgt werden viele sagen, dass dies doch nur Miesmacherei wäre. Darum geht es aber nicht. Es geht viel mehr darum eine neue Technik zu diskutieren und auf Vor-und Nachteile abzuklopfen.


Straße in Hamburg-Farmsen zur Mittagszeit, die fast vollkommen von den alten Bäumen beschattet wird (Foto: Udo Schuldt)

Ein wichtiger Aspekt einer Solarzelle ist deren Wirkungsgrad. Aus diesem ergibt sich der mögliche Strom-Ertrag einer Solaranlage. Das Verhältnis Ertrag zu deren Kosten macht die Wirtschaftlichkeit einer Solaranlage aus. Je größer der Ertrag und je geringer die Kosten, desto wirtschaftlicher ist sie. Dass die Kosten von Solaranlagen zu hoch seien ist ein beliebtes Argument von Gegnern erneuerbarer Energien und das Kosten-Nutzen-Verhältnis entscheidet mit darüber ob eine Investition erfolgt.

Geld steht einfach nicht unbegrenzt zur Verfügung und Investoren überlegen sehr genau, ob und wo sie investieren. Damit Solaranlagen wirtschaftlicher werden hat man in der Vergangenheit sehr viel unternommen um den Wirkungsgrad der Anlagen - bei geringeren Kosten - zu erhöhen, damit die Erträge besser werden. So wurden z.b. die einfassenden Ränder von PV-Anlagen minimiert um möglichst viel Fläche für den Lichteinfall zu haben. Man hat die Leiterfäden, welche die Solarzellen durchziehen, dünner gemacht, damit diese wenig Fläche beanspruchen und wiederum möglichst viel Licht in Strom umgewandelt wird.

Solarzelle
Solarzelle mit Leiterbahnen (Foto: Elvis untot; Lizenz: CC-BY-SA-3.0)

Auch bei der Aufstellung von Anlagen wird darüber nachgedacht, dass sie kaum Schatten bekommen. Darum setzt man sie innerhalb von Siedlungen auch auf Dächer, denn dort ist die Gefahr, dass sie von einen Baum oder einem Haus beschattet werden geringer als etwa in Höhe der Straßenoberfläche. Dachanlagen werden zum Süden ausgerichtet und sie werden schräg auf Flachdächer aufgesetzt, damit der Winkel der Sonneneinstrahlung über das Jahr möglichst optimal ist. Die Schräge hat aber noch einen anderen Sinn. Sie sorgt dafür, dass Schmutz vom Regen abgewaschen wird, denn bliebe er liegen würden Staub und Blätter die Erträge verringern.

Geneigte Dachsolaranlage
Dachsolaranlage mit Neigungswinkel (Foto: Certo Xornal; Lizenz: CC-BY-2.0)

Bei einem Solar-Roadway macht man nun das genaue Gegenteil. Die Anlagen werden unmittelbar auf den Erdboden gesetzt, dahin, wo sie den meisten Schatten von Bäumen und Gebäuden abbekommen. Die auf den Straßen fahrenden Fahrzeuge erzeugen natürlich ebenfalls Schatten. All dies verringert die Erträge. Verschmutzungen bleiben auf der waagerechten Fläche liegen und müssen aufwendig beseitigt werden. Die unsinnigste Anwendung für so eine Anlage ist wahrscheinlich ein Parkplatz auf dem ja eigentlich viele Autos stehen sollen und somit viele Schatten werfen. Die Module erhalten außerdem eine dicke widerstandsfähigen Glasschicht, die noch dazu eine Struktur aufweist. Dadurch wird die Lichtausbeute der eingebetteten Solarmodule nochmals geringer. Vielleicht wurde auch darum nichts zum Wirkungsgrad und dem Ertrag so einer Anlage gesagt, weil der vermutlich - im Alltagsbetrieb - nicht berauschend ist.

Es ist auch schwer vorstellbar, dass die Kosten pro Fläche niedriger sind, als die für Dachanlagen, da sie ja die Belastungen von LKW aushalten sollen und entsprechend dimensioniert sein müssen. Es mag Anwendungen geben, wo so ein Solar-Roadway sinnvoll ist, etwa bei einer Straße durch die Wüste, auf der wenige Autos fahren, aber doch nicht in der Stadt und auf Parkplätzen. Da macht eine Solarfassade eines Gebäudes oder eine Lärmschutzwand mit sonnenzugewandten Solarzellen, z.B. an Autobahnen oder Bahnstrecken noch mehr Sinn. Auf der Grafik der Solar-Roadway-Straßenszene sieht man übrigens keine Solaranlagen auf den Dächern der Häuser. Die Straßen und Fusswege sind blitzeblank und nur wenige Autos sind auf den Straßen. Der Schattenwurf der Bäume zeigt auch, dass die Sonne nahe am Zenit ist. Alles recht geschönte Bedingungen.


Ein Solardach in derselben Straße und zur gleichen Zeit - wie oben - hat volle Sonne. Was nun? Alle Bäume abholzen oder sollte man erst gar keine pflanzen? Oder doch lieber auf Dachanlagen und Bäume setzen? (Foto: Udo Schuldt)

Klimawissenschaftler empfehlen die Städte zukünftig stärker zu begrünen um ihr Aufheizen und den Hitzetod anfälliger Stadtbewohner, in Zeiten des menschengemachten Klimawandels, zu verhindern. Große schattenspendende Bäume wären in diesem Sinne ideal, eben so wie in der auf den Fotos gezeigten Allee in Hamburg-Farmsen. Für die Betreiber von Solar-Roadways ist aber jeder Baum ein Feind, der die Erträge vermindert. Vermutlich werden solche Konflikte in Zukunft zu Gunsten von Bäumen entschieden, eben um die Hitze in den Städten zu reduzieren. Auch keine gute Perspektive für Solarstraßen.

Ein weiterer Aspekt ist die energetische Amortisation der Solarmodule, damit ist die Zeit gemeint die vergeht bis die Solaranlage genauso viel Energie erzeugt hat wie zu ihrer Herstellung benötigt wurde. Diese beträgt schon bei konventionellen Dachanlagen bis zu einigen Jahren. Angesichts des schlechteren Wirkungsgrades und des wesentlich größeren Materialaufwandes bei Straßen-Solar-Modulen, vergehen vermutlich noch mehr Jahre, bevor sich so eine Anlage auch nur energetisch amortisiert hat. Sicher, dass ist eine Vermutung, aber auch hier fehlen die Zahlen.

Wie gesagt, Geld ist knapp und die Investoren werden sich für Anlagen entscheiden die möglichst viel Ertrag bringen. Solar-Dachanlagen sind, trotz ihrer besseren Lichtausbeute, erst seit kurzem konkurrenzfähig, d.h. der Preis für den Bezug konventionellen Stroms ist höher, als wenn man ihn für den Eigenbedarf mit einer Dachanlage erzeugt. Der Nachweis, dass das mit Solar-Roadways möglich ist wurde bisher nicht erbracht und in anbetracht der geschilderten Nachteile werden wohl auch noch einige Jahrzehnte vergehen bis diese so weit sind.

Weitere kritische Standpunkte in diesem englischsprachigen Video:


 

Artikelhistorie:

27.5.2014: Fotos der Allee in Hamburg-Farmsen ergänzt; Absatz "Klimawissenschaftler empfehlen die Städte zukünftig stärker zu begrünen ..." ergänzt; der letzte Absatz wurde klarer formuliert.

3.6.2014: Youtube-Video ergänzt.