Vollgas auf Schiene – mit Solarenergie

Die Bahn ist das umweltfreundlichste motorisierte Verkehrsmittel. Damit dieses auch in Zukunft klimaschonend rattern kann, untersucht der TÜV Rheinland derzeit das Potenzial von Solaranlagen an Schienenwegen. Diese könnten dabei den produzierten Solarstrom direkt in das Bahnstromnetz einspeisen.
Solaranlagen Bahnstrom

Entspanntes Reisen mit Beinfreiheit und der Möglichkeit aufzustehen, mit integrierten Onboard-Toiletten, einem Restaurant zum Auffüllen der Energietanks – und ganz nebenbei auch noch umweltschonend. Ja, all das ist möglich. Und zwar dann, wenn man sich für eine Zugreise entscheidet. Genauer gesagt, ist man mit der Bahn – gemessen an den CO2-Emissionen – 15-mal klimafreundlicher als mit einem durchschnittlichen PKW und 31-mal klimafreundlicher als mit dem Flugzeug unterwegs. Und damit nicht genug: Österreichs Bahnstrom stammt sogar ausschließlich aus erneuerbaren Energien: Er wird von Wasserkraftwerken und Solaranlagen produziert.

Stichwort: Sonnenstrom. Es gibt hierzulande bereits erste Photovoltaik-Projekte, die entlang von Schienenwegen oder auch an Lärmschutzwänden entstehen und den erzeugten Strom direkt ins Bahnstromnetz einspeisen. Aber auch in Deutschland sorgen immer mehr Grünstromerzeuger für einen sauberen Bahnverkehr. Das Deutsche Zentrum für Schienenverkehrsforschung (DZSF) beim Eisenbahn-Bundesamt geht nun sogar noch einen Schritt weiter: Das Kölner Institut hat den TÜV Rheinland beauftragt, „das Potenzial für Photovoltaik-Anwendungen an und in der Schieneninfrastruktur“ zu untersuchen. Ein Team aus Bahn- und Solarspezialist*innen sollen dabei innerhalb von 14 Monaten herausfinden, welche Solaranlagen mit der herausfordernden Infrastruktur kompatibel sind.

Noch grüner unterwegs

Zwar nutzt der Verkehrsträger Schiene auch in Deutschland bereits viel regenerative Energie, mithilfe von Solaranlagen könnte ihr Anteil am Bahnstrom jedoch noch weiter erhöht werden. „Wenn es gelingt, entlang des weitverzweigten Bahnstromnetzes Energie zu gewinnen und direkt einzuspeisen, dadurch vorhandene Infrastruktur besser zu nutzen und Energieverluste durch mehrmalige Umwandlung und Transport zu vermindern, könnte der Verkehrsträger Schiene seine Treibhausgas-Bilanz weiter verbessern“, erklärt Jürgen van der Weem, Bahntechnikexperte bei TÜV Rheinland.

Aber wo genau sollen die Grünstromerzeuger „auf und in den Schienenwegen“ platziert werden? Einerseits weisen Flächen direkt neben Schienen ein erhöhtes Potenzial für die Gewinnung von Solarstrom auf. Schließlich entpuppen sich diese oftmals als Flächen mit geringer Bodenqualität. Andererseits – und jetzt wird es spannend – gibt es verschiedene Möglichkeiten für fahrwegintegrierte Photovoltaik. Dabei könnten Anlagen im Gleisbett oder eben an Lärmschutzwänden für saubere Energie sorgen. Die Herausforderung sei dabei allerdings, den erzeugten Solarstrom anschließend direkt in das einphasige 15-Kilovolt-Oberleitungsnetz einzuspeisen.

Alte Idee, neue Umsetzung

Bereits 2018 sorgte das Unternehmen Bankset Energy mit einer neuartigen Technologie für Aufsehen. Photovoltaik-Module sollten direkt auf dem Schienenweg platziert werden. Solarmodule wurden dafür aus Silikon und Aluminium konstruiert und direkt auf die bestehenden Bahnschwellen aufgesteckt. Auch in Sachsen wurden auf 1.000 Kilometer Schienen solche Solarmodule mit einer Gesamtleistung von 200 Megawatt installiert. Seither ist es allerdings ruhig um die Pläne geworden. Nun will das DZSF diese Art von sauberer Stromerzeugung wieder genauer unter die Lupe nehmen.

Ein gut durchdachtes Arbeitspaket

Fachleute vom TÜV Rheinland setzen das Projekt in drei Arbeitspaketen um. Im ersten Arbeitspaket geht es darum, optimale und auch bahnrelevante PV-Systeme zu finden. Dabei werden zukünftig eingesetzte Komponenten genau untersucht. Nächster Schritt ist die Evaluierung nutzbarer Flächen an und in der Schieneninfrastruktur sowie dort mögliche Einspeiseleistungen und -energien. Aus den von dem Forschungsteam zusammengestellten Daten lässt sich anschließend ableiten, wie hoch die zu erwartenden Energieerträge tatsächlich sein werden.

Das dritte Arbeitspaket umfasst die Anforderungen an die PV-Systeme, insbesondere aus bahntechnischer Sicht. Muss die vorhandene Infrastruktur aufgrund der Integration von PV-Systemen angepasst werden? Sorgen die Anlagen für Einschränkungen im Bahnverkehr? Mögliche Probleme sollen in diesem Schritt aufgezeigt und Vorschläge für deren Beseitigung erarbeitet werden.

Ob sich die grünen Stromerzeuger tatsächlich auf bestehende Bahnschwellen integrieren lassen und den Zugverkehr in Deutschland noch grüner machen können, werden wir wohl erst in 14 Monaten erfahren.

✅ TEXT: SANDRA RAINER
✅ FOTOS: TÜV Rheinland
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