Proeven met nieuwe generatie zonnewegdek

Thema:
Zonne-energie op infrastructuur
Dunne film elektronica
18 november 2021

Wegdek kan een rol van betekenis spelen in het grootschalig opwekken van zonne-energie. TNO werkt in het concept SolaRoad aan technieken en constructies waarbij zonnecellen zijn verwerkt in de weg. Na succesvolle proeven met fietspaden en wegen in eigen land werken Nederlandse bedrijven en kennisinstellingen nu samen met Belgische en Duitse partners in het Europese project ‘Rolling Solar’ aan het verder vervolmaken van het zonnewegdek. Op Brightlands Chemelot Campus in Geleen wordt uitgebreid getest om integratie van zonne-energie (pv) in de infrastructuur te versnellen.

Zonnewegdek geschikt voor meer dan 10% elektriciteitsbehoefte

De drie landen hebben samen meer dan een miljoen kilometer aan grensoverschrijdende wegen. Dat maakt het aantrekkelijk deze waar mogelijk uit te rusten met zonnecellen voor het opwekken van duurzame energie. TNO heeft eerder berekend dat het bedekken van geschikte delen van de 140.000 kilometer aan wegen in ons land al voldoende is om meer dan tien procent van onze elektriciteitsbehoefte af te dekken.

"We willen zoveel mogelijk oppervlak met zonnecellen uitrusten zonder dat hinder ontstaat."

Langste zonnefietspad ter wereld

“Zon oogsten uit wegdek past in onze filosofie zoveel mogelijk bestaand oppervlak van de infrastructuur met zonnecellen uit te rusten zonder dat de weggebruikers of beheerders daar hinder van ondervinden”, zegt directeur Arian de Bondt van SolaRoad.

Dit door TNO geïnitieerde consortium met onder meer bouwbedrijf Strukton, installatiebedrijf SPIE en de VLAQ Groep deed eerder proeven met fietspaden in Krommenie (2014), Blauwestad (2017), Haaksbergen (2018), Geldermalsen (2021) en drie locaties in Frankrijk.

Inmiddels heeft SolaRoad het concept toegepast op een fietspad tussen Utrecht en Hilversum over een lengte van ruim 300 meter: het langste zonnefietspad ter wereld. Testen moeten uitwijzen of de opbrengst verbeterd kan worden en vooral of het wegdek over een periode van zeven jaar weinig onderhoud vergt.

Het langste zonnefietspad ter wereld tussen Utrecht en Hilversum
Het langste zonnefietspad ter wereld tussen Utrecht en Hilversum [foto: Norbert Waalboer]


Aantrekkelijke optie

“We doen ook proeven met zwaar verkeer maar richten ons voorlopig vooral op het perfectioneren van de toepassing in fietspaden. Die leveren per vierkante meter dankzij de vooruitgang die we in SolaRoad hebben geboekt inmiddels z’n 120 kilowattuur per jaar aan duurzame elektriciteit op.

Voor wegbeheerders, meestal provincie of gemeenten, is dat interessant om bijvoorbeeld de openbare verlichting mee te voeden. En met de groei van het aantal elektrische fietsen ligt de aanleg van oplaadpunten voor de hand. In het project Rolling Solar met onze twee buurlanden is dat ook een aantrekkelijke optie”, zegt Arian de Bondt.

Nederland loopt voorop

Rolling Solar is een project van het Interreg-programma Euregio Maas-Rijn, gefinancierd door het Europese Fonds voor Regionale Ontwikkeling (EFRO), het ministerie van EZK en provincie Noord Brabant, en wordt gecoördineerd door TNO.

Het wil door kennisdeling grensoverschrijdende samenwerking stimuleren rond zonnecellen in de infrastructuur. Dat moet resulteren in grootschalige opwekking van duurzame elektriciteit dichtbij de gebruiker.

"Het gaat er nu om alles kosteneffectief en robuust te maken."

TNO-expert Ando Kuypers: “In Nederland, maar ook vanuit Europa, is er steeds meer belangstelling van wegbeheerders en overheden om de infrastructuur behalve voor mobiliteit ook te gebruiken voor opwekking van groene elektriciteit.

Als TNO hebben we proeven gedaan met Rijkswaterstaat en ProRail om geluidsschermen van zonnecellen te voorzien. De technologie is ontwikkeld, het gaat er nu om alles zowel kosteneffectief als robuust te maken. Voor het bedrijfsleven liggen hier prachtige kansen. Nederland loopt wereldwijd al voorop met de toepassing zonnewegdek. Het past perfect in de energietransitie én creëert nieuwe bedrijvigheid.”

Proeven met dunnefilm

De eerste generaties zonnecellen in fietspaden bestonden uit kristallijn silicium. Dat is nog relatief kostbaar, omdat de cellen van een beschermlaag worden voorzien en het handmatig monteren van de constructie veel werk is.

Uitrol zonnewegdek op de campus van Brightlands in Geleen [Foto door: Jonathan Vos]
Uitrol zonnewegdek op de campus van Brightlands in Geleen [Foto door: Jonathan Vos]

Op de campus van Brightlands in Geleen wordt daarom ook geëxperimenteerd met de dunnefilm pv-modules van Solliance waarin TNO een belangrijke partner is. Dunnefilm lijkt minder kwetsbaar, flexibeler en eenvoudiger te integreren in het wegdek. De prestaties van dunnefilm worden in Geleen vergeleken met die van silicium in de weg.

Beide materialen worden in het proefvak aangebracht. Het gaat om metingen van zowel de energie-opbrengst als effecten van koude en warmte, vocht, belasting door het verkeer en andere invloeden. Verder leveren de proeven veel informatie over het hechten van de lagen in de constructie, bekabeling en connectoren.

Internationale samenwerking

In het project Rolling Solar werken SolaRoad en TNO samen met een groot aantal partijen, waaronder Universiteit Hasselt, Forschungszentrum Jülich, RWTH Aachen University, imec, Zuyd Hogeschool, HELMo, en bedrijven uit verschillende Europese landen. Het gaat er om dat fabrikanten en constructiebedrijven straks in staat zullen zijn op een kosteneffectieve manier zonnewegdek te produceren en aan te brengen.

"Als we in alle fietspaden in Nederland zonnecellen zouden verwerken, voorkomen we vijf miljoen ton aan CO2-uitstoot per jaar."

Arian de Bondt: “In Nederland ligt naar schatting 35.000 kilometer fietspad. Als je daarin zonnecellen verwerkt, kun je jaarlijks zo’n vijftien terawattuur aan elektriciteit opwekken en daarmee vijf miljoen ton aan CO2-uitstoot voorkomen. Tel uit je winst.”

Laat je verder inspireren

2 resultaten, getoond 1 t/m 2

Dunne-filmelektronica: precisie die vooruit helpt

Informatietype:
Artikel
We ontwikkelen dunne-filmtechnologie voor batterijen, fotovoltaïsche energie, OLED-verlichting, OLED-displays, beeldvormers en nog veel meer. Lees meer.

Zonnepanelen op en langs de weg

Informatietype:
Artikel
Zonnepanelen plaatsen op geluidsschermen en in het wegdek geeft extra ruimte om zonne-energie op te wekken. Bijvoorbeeld bij fietspad Solaroad.