Deși turbinele eoliene și parcurile solare întâmpină adesea o rezistență considerabilă din partea publicului german, o soluție inovatoare ar putea literalmente să deschidă drumul către viitor: autostrăzile solare. O porțiune a autostrăzii din apropierea minei de lignit Garzweiler, situată în landul Renania de Nord-Westfalia, este luată în considerare ca locație pentru un proiect emblematic. Firma de consultanță Drees & Sommer SE, specializată în imobiliare și infrastructură, a realizat un studiu de fezabilitate pentru asociația locală Zweckverband Landfolge Garzweiler, care explorează modalități de a combina infrastructura de transport cu generarea de electricitate pentru a îmbunătăți acceptarea publicului.

Vânt și soare în loc de cărbune

În regiunea minieră renană, tranziția energetică este în plină desfășurare. Turbinele eoliene și panourile solare înlocuiesc lignitul, o sursă de energie dăunătoare mediului, a cărei exploatare a lăsat cicatrici adânci în peisaj în ultimele decenii. Dacă transformarea structurală va avea succes aici, poate deschide calea pentru inovații nu doar în Renania de Nord-Westfalia, ci și dincolo de granițele acesteia.

Volker Mielchen, directorul executiv al Zweckverband Landfolge Garzweiler, a declarat: „În Germania dens populată, proiectele de infrastructură întâmpină rezistență.” Grupurile de acțiune protestează împotriva parcurilor eoliene sau a construcției de linii electrice, iar în multe zone se duc lupte pentru utilizarea viitoare a terenurilor.

O soluție bună pentru disputa privind utilizarea terenurilor

Fondată în 2017, asociația și parcul de inovație în energii regenerabile planificat (Innovationspark Erneuerbare Energien) au propus o soluție pentru era post-lignit: autostrăzile solare. Pentru a genera energia solară dorită, va fi necesară utilizarea atât a spațiilor pe acoperișurile din vecinătate, cât și a terenurilor verzi. Aceste utilizări concurente pot fi însă reconciliate.

Volker Mielchen a explicat: „Drumurile și infrastructura pot facilita producerea de energie regenerabilă prin panouri solare amplasate pe zone anterior neutilizate. Acest lucru poate crea sinergii între producția de energie și protecția împotriva vântului și a zgomotului.”

Astfel, ca parte a unui sub-proiect din cadrul programului de transformare structurală Innovationspark Erneuerbare Energien, sunt planificate sisteme de energie solară pe terasamentele autostrăzii A44n și pe barierele fonice ale autostrăzii A46. Modulele fotovoltaice pot fi, de asemenea, montate vertical pe barierele împotriva vântului.

Studiul realizat de Drees & Sommer confirmă fezabilitatea tehnică și economică

Fezabilitatea legală, tehnică și economică a unui proiect de 24 de megawați pe o porțiune de 30 de kilometri a fost analizată de Drees & Sommer într-un studiu de fezabilitate finalizat în august 2024. Experții au examinat aspecte precum alegerea tehnologiei, ușurința implementării, viabilitatea economică, modelele posibile de operare și termenele implicate.

Alexander Vorkoeper, consultant senior la Drees & Sommer, a adăugat: „Cercetările noastre au demonstrat potențialul enorm al autostrăzilor solare pentru dezvoltarea infrastructurii sustenabile.” Totuși, nu fiecare porțiune de autostradă este adecvată pentru producția de energie solară. Sistemele trebuie planificate, conexiunile la rețea stabilite, iar cererile de aprobare depuse. Cu toate acestea, expertiza există, iar designul pentru instalarea panourilor solare de-a lungul autostrăzii din apropierea Garzweiler poate fi implementat la nivel național. „Cu 13.200 de kilometri, rețeaua de autostrăzi din Germania este a patra ca lungime din lume,” a subliniat inginerul industrial Alexander Vorkoeper.

Potențialul drumurilor pentru generarea de energie

Institutul Fraunhofer pentru Sisteme de Energie Solară (ISE) a calculat că 5% din suprafața Germaniei este acoperită de rute de transport, incluzând autostrăzi, parcări și bariere fonice. Acest lucru oferă un potențial de 300 de gigawați de energie solară suplimentară. Pentru comparație, până în aprilie 2024, sistemele fotovoltaice instalate pe acoperișuri și terenuri în Germania aveau o capacitate totală de 81,5 gigawați.

Instalație de testare pe autostrada A81

Datele arată potențialul promițător al autostrăzilor pentru generarea de energie. Prin urmare, nu doar regiunea minieră renană se pregătește să valorifice acest potențial. În Ludwigsfelde, la sud de Berlin, autoritățile locale planifică construirea unui acoperiș solar deasupra autostrăzii A10. Pe lângă utilizarea eficientă a terenului, această inițiativă va avea efecte sinergice valoroase, precum reducerea zgomotului și protecția carosabilului împotriva căldurii și ploii.

Un sistem pilot de mici dimensiuni a intrat în funcțiune în landul Baden-Württemberg în octombrie 2023: mașinile și camioanele trec sub un acoperiș de 5,5 metri înălțime, format din module fotovoltaice, la zona de odihnă și servicii Hegau East, pe autostrada A81. Institutul Fraunhofer cercetează, împreună cu partenerii săi, performanța prototipului, luând în considerare aspecte precum stabilitatea, întreținerea, drenajul și siguranța rutieră.

Cei care circulă frecvent pe autostrăzile din Germania au observat probabil numeroasele ferme solare de-a lungul drumurilor, de la autostrada A94, la est de München, și A7, la Hannoversch Münden, până la autostrada A24, în Brandenburg. Acolo, între Hamburg și Berlin, panourile solare de pe ambele părți ale carosabilului formează un șir strălucitor. Plănuirea vizează acum și drumurile federale. De exemplu, municipalitatea Allensbach a achiziționat un sistem solar cu 3.400 de panouri, instalat pe o barieră fonică de-a lungul drumului federal B33, în districtul Konstanz.

Legislatorul German facilitează construirea de instalații de-a lungul drumurilor de mare distanță

Cadrul legislativ este definit în Legea Germană privind Sursele de Energie Regenerabilă (EEG). Conform acesteia, coridoarele de până la 200 de metri de la marginea drumului sunt clasificate drept zone privilegiate. Recent, legiuitorul a relaxat și interdicția privind instalarea sistemelor solare la o distanță mai mică de 40 de metri de drum. Astfel, după evaluarea fiecărui caz în parte, întreaga zonă de până la 200 de metri poate fi utilizată.

Pe lângă terasamente sau barierele fonice și antivânt, experții au luat în considerare și utilizarea suprafeței drumurilor pentru a genera energie solară cu ajutorul panourilor integrate. Deși nu în Germania, un experiment similar pe drumul D5 din Normandia, în 2016, a fost un eșec, traficul deteriorând atât suprafața drumului, cât și celulele solare. În schimb, inginerii din China au avut mai mult succes cu primul drum fotovoltaic din lume, construit la Jinan la sfârșitul anului 2017. Celulele solare integrate sub un material transparent generează un milion de kilowați-oră pe an pe o suprafață de 5.875 de metri pătrați – suficient pentru aproximativ 800 de gospodării pe zi.

Un exemplu notabil din Țările de Jos, țara bicicletelor: în 2014, lângă Amsterdam, a fost construită prima pistă de biciclete solară din lume, având o lungime de 70 de metri. După câteva probleme inițiale, pista a generat mai multă energie decât fusese prognozat.

Expertiză, Experiență și Spirit Inovator

Revenind în Germania, o agenție federală numită Autobahn GmbH este responsabilă pentru operarea autostrăzilor germane. Pentru a atinge neutralitatea climatică în ceea ce privește întreținerea și operarea rețelei de autostrăzi până în 2040, Autobahn GmbH plănuiește să extindă treptat utilizarea fotovoltaicelor. Toate condițiile necesare pentru aceasta sunt deja îndeplinite.

Alexander Vorkoeper a subliniat: „Studiul nostru a arătat că autostrăzile solare sunt viabile din punct de vedere economic. Comunicarea cu Autobahn GmbH, proprietarul terenului, trebuie continuată pentru a face următorul pas.” Expertiza și experiența necesare se găsesc deja în cadrul Drees & Sommer, care, cu peste 6.000 de angajați, gestionează în prezent aproximativ 6.500 de proiecte de construcții, imobiliare și infrastructură la nivel mondial.

Pentru asociația Zweckverband Landfolge Garzweiler, conceptul de autostradă solară este o oportunitate semnificativă, însă nu este singurul proiect planificat. Un sistem energetic integrat va gestiona generarea, stocarea, distribuția și utilizarea energiei regenerabile produse în jurul fostei mine de lignit.

Directorul executiv Volker Mielchen a explicat: „Dorim să rămânem o regiune energetică, dar fără lignit.” Scopul proiectului Innovationspark Erneuerbare Energien este de a implementa un sistem energetic integrat la scară largă, care să includă cinci sub-proiecte. Pe lângă autostrada solară, sistemul va include:

• Crearea unui peisaj energetic multifuncțional,
• Planul energetic pentru parcul industrial intercomunalElsbachtal(Grevenbroich/Jüchen),
• Planificarea districtului urban Jüchen-Süd,
• Green Energy Hub, o zonă modernă pentru camioane în comuna Titz, concentrată pe producția și utilizarea hidrogenului.

„Aceasta arată cât de inovatori suntem. Exact de acest lucru are nevoie Germania,” a concluzionat Volker Mielchen.