Neue Lösungen für gleisintegrierte Solarmodule
Solarmodule im Gleis
Klimawandel, CO2-Neutralität, umweltfreundliche Mobilität, steigender Strombedarf und eine klimabewusste Flächennutzung sind nur einige der aktuellen gesamtgesellschaftlichen Herausforderungen. Für eine erfolgreiche Energiewende müssen Erneuerbare-Energien-Anlagen, beispielsweise Photovoltaik (PV) für die Stromerzeugung, stark ausgebaut werden. Diese sind essenziell für den Klimaschutz, beanspruchen allerdings auch Platz und Ressourcen. Die QINUM GmbH und das Institut für Schienenfahrzeuge und Transportsysteme der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule (RWTH) Aachen möchten daher bestehende Verkehrswege – also bereits versiegelte Flächen – nutzen, um dort PV-Kraftwerke zu installieren. Denn allein das deutsche Schienennetz hat eine Gleislänge von mehr als 60.000 km (Stand 2018, Verkehrsinnovationsbericht für den Bundestag).
Fläche und vorhandene Infrastruktur besser nutzen
In Gleisen integrierte PV-Kraftwerke haben mehrere Vorteile. Sie liefern eine direkt verwendbare Nutzfläche – es müssen also keine zusätzlichen Flächen beansprucht werden. So können Flächen, die einen wichtigen Umweltbeitrag leisten, erhalten werden. Zusätzlich bieten die Schienen eine bereits verfügbare Infrastruktur: die Anlage kann auf den Schienen direkt zum Montageort transportiert werden. Das ermöglicht den Einsatz eines hocheffizienten schienengebundenen Verlege- und Montageverfahrens und reduziert den Aufwand bei der Installation der PV-Module. Weiterhin liegen Schienennetze oft nahe an Energienetzen, so dass Systemanschluss- und Stromtransportkosten niedrig gehalten werden können.
Machbarkeitsanalyse mit der RWTH Aachen
Im Projekt wurde insbesondere untersucht, inwieweit PV-Standardmodule den Lastanforderungen des Bahnsystems standhalten und wie diese möglichst automatisiert verlegt werden können. Berücksichtigt wurden beispielsweise technische Lastsituationen im Gleisbett, elektromagnetische Verträglichkeit, Vibrationen, Luftströmungen, verschiedene Witterungsbedingungen (Wind, Schnee, Eis, Hitze), Schotterschlag, Verschattung, Wildwechsel, Vandalismus sowie auch Gleiswartung und Sicherheitsanforderungen.
Entwicklung einer Gleis-PV-Anlage samt automatisierter Montage
Es soll nun an einer geeigneten Gestaltung von seriell herstellbaren PV-Kleinkraftwerken, einer PV-Panel-Einhausung und langlebigen Panel-Verbindungen gearbeitet werden. Grundlage hierfür sind die Projektergebnisse aus der Machbarkeitsanalyse. Im Fokus stehen dabei die Anforderungen für eine automatische Montagefähigkeit. Ziel ist es, ein schienengebundenes Montagesystem zu realisieren, das vormontierte PV-Panel-Bänder seriell im Gleisbett verlegen und betriebssicher verankern kann.
Projektthema
Erforschung der Machbarkeit eines modularen PV-Panelsystems zur automatischen Fließmontage von PV-Kraftwerken im Gleis
Projektdurchführung
QINUM GmbH
Brüsseler Str. 85
50672 Köln
E-Mail: info@qinum.de
Internet: https://www.qinum.com
DBU-AZ: 38077
Stand: 06.06.2023
