Wenn man von radikalen technischen Innovationen hört, dann überwiegt schnell die Skepsis, ob sich das avisierte Produkt auch in der Praxis so beweist wie es in der Theorie angepriesen wurde. Als wir von dem Startup solmove hörten, dachten wir zuerst an Demonstrationsprojekte für Liegenschaften, die sich ein grünes Flair geben möchten. Dass es hierbei um eine einsatzbereite Solarstrom-Lösung für befahrbare Straßen ging, wollten wir aber nicht per se schlucken. Ein interessantes Telefoninterview mit Donald Müller-Judex hat uns aber sehr schnell ein völlig anderes Bild von Solarstraßen aufgezeigt.
Rollbarer Solarteppich deutlich flexibler als Konkurrenzprodukte
"solmove" wurde 2012 als Idee geboren, die 500.000 Kilometer an kleineren Straßen wie Anwohner-, Gewerbe- und Zubringerstraßen als auch die riesigen versiegelten öffentlichen und privaten Flächen wie z. B. Parkplätze zur Solarstromproduktion nutzbar zu machen. Diese Idee mündete bereits 2014 in der Gründung der Solmove GmbH, die innerhalb eines Forschungsverbunds mit u.a. dem Fraunhofer-Institut für Silicatforschung in Würzburg und der RWTH Aachen befahrbare Solarmodule entwickelt. Wiederum zwei Jahre später gibt es mit solmove nun einen ersten Prototypen.
Dieser Prototyp basiert auf Silizium-Solarzellen, die wie die typischen Glas-Glas-Module beidseitig verglast sind. Aufgebracht auf ein leitfähiges Gewebe aus Mischfasern ergibt sich so ein rollbarer Solarteppich, der wie ein Fliesenvlies auf dem Untergrund ausgerollt werden kann. Bereits hier unterscheidet sich solmove von der Konkurrenz aus den Niederlanden und den USA, deren Prototypen aus starren Betonplatten bestehen, die keine Unebenheiten im Untergrund ausgleichen können und somit eine aufwändige Vorbehandlung des Unterbelags und somit höhere Installationskosten notwendig macht und zugleich den Anwendungsbereich einschränkt. Die solmove-Lösung kann hingegen auf die bestehenden konventionellen Straßen-, Gehweg- und Parkplatzbeläge einfach ausgerollt werden.
Mikrogebirge sorgen für Rutschfestigkeit und ideale Lichtbrechung
Um diesem solaren Verkehrsweg die nötige Haftung für Fußgänger und vor Allem Autos zu geben, werden an die Oberfläche des Straßensolarmoduls besonders hohe, technische Ansprüche gestellt. Dazu muss solmove nicht nur besonders druck-, sondern vor Allem auch rutschfest sein. Hierzu hat Müller-Judex mit der RWTH Aachen einen genoppten Oberbelag entwickelt. Dieses Mikrogebirge sorgt jedoch nicht nur für den nötigen Grip. Durch die Hügel-Tal-Struktur wird außerdem das Licht so gebrochen, dass es mit einem mit Aufdach-Solaranlagen vergleichbaren Einstrahlungswinkel auf die solmove-Module trifft. Dank dieser Struktur ist laut Müller-Judex pro m2 deutscher Straße ein Ertrag von bis zu 100 kWh pro Jahr möglich. Umgerechnet benötigt die solmove-Lösung somit nur etwa 20% mehr Fläche, um mit dem Solarertrag einer typischen PV-Dachanlage konkurrieren zu können.
Photokatalytischer Prozess zersetzt Stickoxide von Autoabgasen
Die Noppenstruktur der Solarmodul-Oberfläche sorgt gleichzeitig dafür, dass sich in den Tälern Abgasrückstände, Abrieb und sonstiger Straßendreck sammelt, während die Hügel dauerhaft durchlässig für die Sonnenstrahlen bleiben. Während der in den Tälern verbliebene grobe Dreck nun mit dem nächsten Regenguss weggespült wird, so werden die Stickoxide der Abgase durch einen material- und sonnenlichtinduzierten, photokatalytischen Prozess zersetzt.
Titandioxid (TiO2) heißt die Substanz, die dann für diesen Effekt sorgt. Im Sonnenlicht startet sie chemische Prozesse, die mit TiO2 beschichteten Flächen eine selbstreinigende Wirkung verleiht. solmove setzt dabei auf einen in der Solarindustrie längst bewährten Stoff. Denn dort sorgt häufig eine aufgedampfte Beschichtung aus Titandioxid erst dafür, dass von der mit den Metallkontakten bestückten Vorderseite nicht zu viel Sonnenlicht reflektiert und dem photoelektrischen Effekt vorenthalten wird.
solmove macht Parkplätze und Straßen zu Solarladestationen
Die Anwendungen gehen über den reinen Selbstzweck weit hinaus. So können neben der Eigenversorgung von Beleuchtungs- oder Straßenverkehrleitsystemen auch Rastplätze nahezu autonom über Stromspeicher versorgt werden oder der aus der Solarstraße stammende Strom zur Beladung von Elektroautos genutzt werden. Zukünftig könnte auch das induktive Laden von E-Autos einen Strombeitrag durch die Straße selbst "erfahren". Auch die Deutsche Bahn könnte perspektivisch rund 25% ihres eigenen Strombedarfs erzeugen, wenn sie den Platz zwischen den Gleisen mit solmove-Modulen zur Stromproduktion nutzen würde.
Diese Anwendungen machen dann Verkehrswege nicht mehr zu reinen Kostentreibern, die von der öffentlichen Hand und dem Steuerzahler getragen werden müssen, sondern zu einem Teil der Strominfrastruktur, die die Unterhaltungskosten senkt und sogar Geld einspielen könnte.
Massenproduktion könnte hohes Kostensenkungspotenzial bieten
Die Bilanz von solmove kann sich nämlich sehen lassen. So soll Glas laut Müller-Judex länger halten als Asphalt, der spätestens nach 20 bis 25 Jahren komplett ersetzt werden muss. Aufgrund des riesigen Anwendungspotenzials sieht Müller-Judex auch auf der Kostenseite ein erhebliches Einsparpotenzial. Während jetzt noch mit Kosten von rund 250 Euro pro m2 Solarstraßen-Modul gerechnet werden muss, so könnten sich die Herstellungskosten bei zunehmender Massenproduktion auf 150 Euro pro m2 reduzieren. Die Kosten könnten somit von 2,50 Euro auf ein konkurrenzfähiges Niveau von 1,50 Euro je Watt installierter Leitung sinken.
Praxistests zeigen Anwendungsspektrum von solmove-Solarstraßen
In Deutschland soll solmove jetzt auf einer Fläche der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) als "Solarbelag" getestet werden. So soll die Eignung als Solarstraße näher ermittelt und Anforderungen an solmove spezifiziert werden. Bereits 2018 könnten dann auch die ersten Autos auf deutschen Solarstraßen fahren. Aber auch international tut sich einiges. So sollen bei den Olympischen Winterspielen 2022 in Peking die Teams auf einer Haupt-Solarstraße zu und von den Stadien gefahren werden. Spätestens dann bestehen die besten Chancen für ein 80er Remake von Katrina & The Waves: "I'm on sunshine, baby, oh yeah!"
