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Ermittlung des Anwendungspotentials von Photovoltaik an Lärmschutzwänden entlang des Schweizer Autobahnnetzes

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Eingestellt 14, Apr 2014 in Photovoltaik von Thomas Vontobel (31 Punkte)

Zusammenfassung
Im Auftrag des Bundesamtes für Strassen der Schweiz ASTRA hat TNC Consulting das Anwendungspotential von Photovoltaik an Lärmschutzwänden entlang des Schweizer Autobahnnetzes mit Hilfe einer eigens entwickelten Datenbank ermittelt. Mit dem erwarteten elektrischen Ertrag des ermittelten realisierbaren Potentials von Photovoltaik-Schallschutzanlagen könnte der photovoltaische Betrieb der Autobahnen in der Schweiz (inklusive Beleuchtung und Tunnellüftungen, etc.) in der Jahresbilanz erreicht werden. 

Vorgehen
Photovoltaik (PV) Anlagen zur Gewinnung von Solarstrom können ohne zusätzlichen Flächenbedarf in Kombination mit verschiedenen schon vorhandenen Infrastrukturbauwerken realisiert werden. Die Kombination von Photovoltaik und Schallschutz eignet sich insbesondere sehr gut, weil die modulare Bauweise der Lärmschutzwände einer rationellen Montage von PV Anlagen entgegenkommt und keine Konkurrenzanwendung besteht. Für verschiedene Typen von PV Schallschutzanlagen aus der Praxis wurden im Rahmen dieser Studie Modelle entwickelt, welche anhand verschiedener Parameter beschrieben werden können. Basierend auf den Datensätzen der vorhandenen Datenbank des ASTRA, welche Angaben zu den Lärmschutzmassnahmen enthält, wurden die für die Beurteilung zur Eignung zur Kombination von PV und Lärmschutzwänden notwendigen Parameter untersucht. Dabei sind die Grundangaben Anfang- und Endpunkt, die Strassenseite der Lärmschutzwand und die Höhe der Lärmschutzwand in einem entsprechenden Datenformat notwendig für eine Ermittlung des Potentials. 
Es wurden Parametersets für das theoretische, das technische und das realisierbare Potential definiert. Dabei wurde versucht, auch nichttechnische Parameter zu berücksichtigen. Diese Parametersets können je nach Zielgrösse und für unterschiedliche Randbedingungen angepasst werden. Typische Parameter sind dabei Lichtraumprofile, Mindestabstände, Neigungswinkel der Module, etc. Die Studie zeigt, dass für die meisten Verläufe von Lärmschutzwänden eine sinnvolle Kombination mit PV denkbar ist. Für die als geeignet ermittelten LSW wurde automatisiert derjenige PV Anlagentyp ermittelt, welcher die grösstmögliche nutzbare PV Fläche ergibt. Daraus resultieren Potentiale in Form von nutzbarer Modulfläche, elektrische Nennleistung und erwarteter elektrischer Jahresertrag. 

Resultate
Für das theoretische Potential wurde eine Fläche von ca. 2.2 Mio m2 ermittelt, was einer elektrischen Nennleistung von etwa 440 MWp und einem erwarteten elektrischen Jahresertrag von ca. 410 GWh entspricht. Für das technische Potential wurde unter Berücksichtigung von Einschränkungen durch real existierende Produkte, zum Beispiel Modulabmessungen, eine Fläche von 1.3 - 1.5 Mio m2 ermittelt. Dies entspricht einer elektrischen Nennleistung von 210 – 240 MWp und einem erwarteten elektrischen Jahresertrag von 200 – 230 GWh.  Für das realisierbare Potential unter Berücksichtigung der nicht-technischen Parameter reduziert sich das Potential auf 0.7 - 1.0 Mio m2 oder 110 – 165 MWp Nennleistung, was zu einem elektrischen Jahresertrag von 100 – 160 GWh führt. Das ermittelte realisierbare Potential von Photovoltaik an bestehenden Lärmschutzwänden entlang der Nationalstrassen der Schweiz ist damit ausreichend, um den Jahresbedarf an elektrischer Energie für den Betrieb der Nationalstrassen in der Jahresbilanz decken zu können. (145 GWh im 2010, inklusive Tunnel und Beleuchtung). 

Hier finden Sie die vollständige Poster-Präsentation

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PDF herunterladen: Poster A12.pdf

   

1 Antwort

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Beantwortet 14, Apr 2014 von Erhard Renz (699 Punkte)

Hier als Ergänzung eine weiter Möglichkeit Lärmschutzwände zu nutzen. Wir konnten die einfachere Variante nutzen und die Module auf der Seite abgewandt von der Fahrbahn mit Modulen bestücken. Trotzdem gab es Ärger mit den Anwohnern an der Lärmschutzwand.

Wer sich die "unendliche Geschichte" ansehen möchte muß nur "solarwand" im Suchfeld eingeben oder hier klicken!

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