Innovation & Technologie
Solar Roadways: Smarte Straßen aus Solarzellen
Asphalt und Beton beherrschen weltweit die städtischen Straßen. Millionen Kilometer bestehen aus schwerem Stein, der kaum anderen Nutzen hat, als Autoreifen zu tragen. Intelligente Straßen aus Solarzellen gewinnen nicht nur Energie von der Sonne , sondern erzeugen auch Wärme, Licht und ein smartes Stromnetz.
Solar Roadways soll die Straßen moderner, sicherer und dynamischer machen. Es handelt sich hierbei um verknüpfbare Module, die im Prinzip aufgerüstete Gehwegplatten sind. Sie sind mit Solarpaneelen ausgestattet, haben LEDs für Beleuchtung, Hitzegeneratoren gegen Glatteis und die Möglichkeit, Smart Grids, also intelligente Stromnetze, zu bilden. Wenn es nach den Entwicklern Scott und Julie Brusaw geht, sollen mit diesen smarten Modulen erst Gehwege und Flächen auf Parkplätzen, später dann ganze Straßenzüge gepflastert werden.
Ein Pärchen, eine Idee
Die geistigen Eltern der Solar Roadways sind Scott und Julie Brusaw aus Südkalifornien. Er war Techniker bei den US Marines und hat seinen Master of Science in Elektrotechnik gemacht, sie ist Psychologin. An einem sonnigen Sommertag – beide diskutierten über Al Gores Dokumentarfilm An Inconvenient Truth – kamen sie auf die Idee, marode Straßen mit Solarpaneelen zu ersetzen. Zuerst winkte Scott diese Idee ab, Solarzellen seien zu empfindlich. Aber der Grundgedanke ließ ihn nicht los und er kam auf die Idee, einzelne Module mit einem schützenden Gehäuse auszustatten. Was wäre, wenn diese viel mehr als nur Solarzellen beinhalten würden, zum Beispiel LEDs? Die Idee der beiden wuchs, und mit der Hilfe einiger patenter Freunde entstand das Unternehmen Solar Roadways. Das Verkehrsministerium der Vereinigten Staaten (USDOT) fördert seit neun Jahren die Weiterentwicklung dieser Sonnenstraßen und per Crowdfunding kamen bereits über zwei Millionen US-Dollar zusammen.
Bild: Solar Roadways® — Bild: Solar Roadways®
So funktionieren die Straßen mit Solarzellen
Die Paneele von Solar Roadways sind smarte, hexagonale Einheiten mit einer Menge Mikrotechnik darin. Sie sind bedeckt mit einem neuartigen Hartglasmaterial, das designt wurde, um das Gewicht von Sattelschleppern zu stemmen. Die enthaltenen Solarzellen sollen einmal dazu genutzt werden, elektrische Fahrzeuge aufzuladen, so dass der Verkehr auf diesen Straßen sauber und abgasfrei laufen kann. Wieviel Strom tatsächlich erzeugt wird, hängt natürlich vom Sonneneinfall ab.
Und was ist mit überschüssiger Energie? Die Solar Roadways enthalten keine eigenen Batterien. Solche können aber optional angeschlossen werden. Die Stromverteilung der Paneele untereinander soll dezentral verlaufen und ein intelligentes Stromnetz erzeugen, was einige Vorteile gegenüber zentralisierten Stromanbietern hat. Solche Smart Grids sind dann nämlich in der Lage, den aus erneuerbaren Energien gewonnenen Strom genau dorthin zu leiten, wo er gerade gebraucht wird. Schnelle Datenverbindungen ermöglichen es dabei, dass Energieerzeuger, -speicher und –verbraucherstellen untereinander kommunizieren können.
Keine rutschigen Straßen mehr
An Orten, wo es beizeiten friert, können die Paneele mit wärmeerzeugenden Modulen ausgestattet werden. Diese werden mit der Energie aus den Solarzellen gefüttert und können die Straßen frostfrei halten, was zu weniger Glatteis und mehr Verkehrssicherheit führt. Dazu hat jedes Paneel eine Reihe LEDs vorinstalliert, die individuell programmiert werden können. So lassen sich leuchtende Straßenbegrenzungen erzeugen, Parkbuchten markieren oder, je nach Situation, Warnzeichen einblenden. Auf Spiel- und Sportplätzen könnten die Lampen als Markierung dienen. Da die Paneele auf Druck reagieren, könnten sie in Zukunft sogar ankommende Fahrzeuge in Echtzeit vor bevorstehenden Hindernissen, wie Steinschlag oder kreuzenden Wildtieren, warnen.
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Titelbild: Solar Roadways ®