Unter die Räder gekommen Die Solarstraße ist gescheitert und musste neu gedacht werden

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In der Rubrik „Legendäre Storys“ werfen wir einen Blick zurück auf bemerkenswerte Begebenheiten der Branche. Diesmal geht es um den Versuch, die Infrastruktur selbst unter Strom zu setzen. Die Solarstraße war eine Vision, die im ersten Anlauf scheiterte, um schließlich neu gedacht wieder aufzuerstehen.

Der Bauraum ist nicht nur bei elektronischen Schaltungen begrenzt. Auch wenn es um Flächen für PV-Module geht, ist Platz kostbar. Dächer sind der Klassiker für die Montage. Im Gegensatz dazu erscheint die Solarstraße auf den ersten Blick ungewöhnlich. Doch nüchtern betrachtet ergibt das Konzept Sinn: 18.000 Quadratkilometer bereits versiegelte Verkehrsfläche in Deutschland als Gigawatt-Kraftwerk zu nutzen, ohne einen einzigen Quadratmeter Ackerfläche zu opfern – das ist die perfekte Doppelnutzung.

Ein Präzisionsbauteil als Straßenbelag?

Doch während klassische Photovoltaik-Systeme auf Dächern als statische Optimierungsprobleme unter kontrollierten Randbedingungen, wie konstanter Neigung und passiver Kühlung, operieren, stellt die Integration in die Fahrbahn eine elektrotechnische und physikalische Grenzerfahrung dar. Es kollidieren zwei Welten: Ein optisches Präzisionsbauteil soll die mechanischen Lasten eines Baustoffs übernehmen. Kann das gut gehen?

Solarmodule auf der Oberfläche einer Straße ist keine typische Umgebung. Denn es gibt nicht nur etwas Feuchtigkeit durch Regen und Schnee sowie direkter Sonneneinstrahlung. Das System Solarstraße muss zwei Welten vereinen, die gegensätzlicher nicht sein könnten. Auf der einen Seite steht die Photovoltaik: ein sensibles, optisches System, das am liebsten im 30-Grad-Winkel perfekt sauber in der Sonne steht und von kühler Luft umströmt wird. Auf der anderen Seite die Straße: Schmutz, mechanische Belastungen, im Winter Streusalz und im Sommer extreme Hitzespeicherung.

Spagat zwischen glatter oder rauer Oberfläche

Damit Fahrzeuge oder Fußgänger auf der Oberfläche nicht wegrutschen, braucht es eine raue Struktur. Doch dann sinkt die Lichtausbeute. Jede Strukturierung des Glases, die für Grip sorgt, bricht das Licht in alle Richtungen – allerdings nicht unbedingt dorthin, wo der Halbleiter es braucht.

Auf der Straße kommt ein zweiter, belastender Faktor hinzu: das thermische Management. Hitze ist der Feind jedes Halbleiters. Eine Anlage auf dem Dach atmet, die Luft zirkuliert um das Modul. Die Solarstraße dagegen ist in den Asphalt integriert. Das System wird in einen Betriebszustand gezwungen, bei dem jede andere Elektronik längst auf Not-Aus gehen würde.

Ein französischer Feldtest und schnelles Ende in Deutschland

Physikalische Bedenken waren 2016 kein Grund zum Zögern. Mit viel politischem Rückenwind und fünf Millionen Euro Fördergeld wurde in der Normandie die weltweit erste Solarstraße eingeweiht. Hinter dem Projekt mit dem Namen „Wattway“ stand kein Geringerer als der französische Bau-Riese Colas (Bouygues-Gruppe). Ein ganzer Kilometer voller PV-Paneele sollte beweisen, dass die Straße der Zukunft Energie liefert. In der Realität zerbrach das Spezialglas bereits nach kurzer Zeit unter dem Gewicht des Schwerlastverkehrs. Die Lärmentwicklung war so massiv, dass Anwohner Sturm liefen und das Tempolimit gesenkt werden musste. Am Ende lieferte die Anlage nicht einmal die Hälfte des erwarteten Stroms und der Reifenabrieb hatte sich wie ein Grauschleier über die Zellen gelegt und die Optik blind gemacht. Bereits 2019 zog man die Reißleine und das Projekt wurde offiziell beerdigt.

Wer nun glaubt, man hätte die Technik hierzulande besser im Griff gehabt, wurde 2018 in Erftstadt eines Besseren belehrt. Dort wurde mit viel Prominenz ein Solarradweg eröffnet, den das bayerische Start-up Solmove entwickelt hatte. Ganze 90 Meter sollten dort die Energiewende beschreiben, gefördert mit rund 800.000 Euro vom Bundesumweltministerium. Doch statt der versprochenen Megawattstunden folgte ein technischer Offenbarungseid. Die Elektronik kämpfte mit der Feuchtigkeit im Boden, ein Albtraum für jede Isolationsmessung und ein systemisches Risiko. Es kam, wie es kommen musste: Ein Schwelbrand in der Anschlusstechnik legte die Anlage lahm. Nach jahrelangem Hin und Her und einer Energieausbeute, die kaum für ein paar Kaffeemaschinen gereicht hätte, wurde der Radweg 2024 kurzerhand abgefräst. Für Solmove bedeutete dieses Debakel letztlich das Aus und den Gang in die Insolvenz.

Spezialisierung auf Radinfrastruktur

Ist die Idee damit endgültig beerdigt? Nicht ganz. Während das Start-up-Konzept zerbrach, haben die Ingenieure bei Colas/Wattway die Fehleranalyse der ersten Generation genutzt. Ende 2023 startete in den Niederlanden, in Kooperation mit dem Bauunternehmen BAM, ein neuer Großversuch der Provinzen Nordholland und Nordbrabant.Die Strategie hat sich fundamental geändert: Man meidet nun die Last von LKWs und konzentriert sich auf reine Radwege. Die neuen Paneele sind deutlich dünner und mit 148 Wp/m² effizienter. Sie werden wie ein Pflaster direkt auf den bestehenden Asphalt geklebt, statt tief in den Untergrund einzugreifen. Ob die geklebten Solarpaneele die physikalischen Hürden wie Verschmutzung und fehlende Kühlung dauerhaft überstehen, muss die fünfjährige Testphase erst noch zeigen. Es ist der Versuch, eine totgeglaubte Technologie durch radikale Spezialisierung und industrielles Durchhaltevermögen doch noch zur Serienreife zu führen.

Hin zur funktionalen Entkopplung

Die Projekte zeigen, dass die Verantwortlichen ihr Lehrgeld gezahlt haben. Wer Hardware entwickelt, weiß: Manchmal muss ein Prototyp im Feld spektakulär scheitern, um das Design-Konzept grundlegend zu überdenken. Die wichtigste Erkenntnis aus der Normandie und Erftstadt ist logisch: Die Funktionen müssen entkoppelt werden. Die Lösung? Ein Dach für die Solarmodule oder noch besser: Das Solarmodul ist das Dach. Es schützt Straßen und Wege, während es Strom erzeugt. Projektiert wurde dies 2023 in Freiburg. Über einem Radweg schwebt nun ein 300 Meter langes Solardach. Die Module sind optimal geneigt, werden passiv gekühlt und bleiben sauber. Gleichzeitig profitieren die Radfahrer von Regen- und Sonnenschutz. Das System nutzt die versiegelte Fläche der Verkehrswege, ohne die physikalische Qual der Integration in die Fahrbahn.

Auch in der Landwirtschaft hat man gelernt. Statt wertvollen Boden zu versiegeln, setzt man auf Agri-Photovoltaik. Hier werden die Paneele so hoch aufgeständert, dass darunter Traktoren fahren und Pflanzen wachsen können. In heißen Sommern liefern die Module wertvollen Schatten und reduzieren den Wasserverbrauch. Der Platz in Städten und auf den Äckern ist kostbar. Doch das Modul gehört nicht unter die Räder und sollte keine Anbaufläche verdrängen. In beiden Fällen gehören die Solarmodule darüber. So wird die Sonne effizient eingefangen, während die Module gleichzeitig wertvollen Schatten für Mensch und Natur spenden. Aus der gescheiterten Idee einer Solarstraße ist schließlich ein nutzbringendes Konzept der Überdachung geworden. (heh)

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