Zonnerails van Sun-Ways voor groene stroomopwekking

De Zwitserse start-up Sun-Ways wil zonnepanelen op treinsporen plaatsen om groene stroom op te wekken. Een speciale trein zal de zonnepanelen tussen de rails uitrollen. Meer over het solar rail project hier.

Er zijn duizenden en duizenden kilometers spoor in Europa. Alleen al in Duitsland is het spoorwegnet ongeveer 40.000 kilometer lang. Er worden steeds meer inspanningen gedaan om van treinen een klimaatvriendelijk vervoermiddel te maken, bijvoorbeeld door ze op hernieuwbare elektriciteit te laten rijden. De Zwitserse start-up Sun-Ways stelt nu voor dat de rails zelf als zonnetrails kunnen bijdragen aan klimaatbescherming.

Hun idee om zonnepanelen op spoorbielzen te installeren is niet nieuw. De modules nemen geen extra ruimte in, maar bedekken het reeds afgedichte spoorgebied. En omdat de rails gestandaardiseerd zijn, zijn zonnepanelen eenvoudig te plannen en te installeren. Medewerkers van het spoorwegbedrijf onderhouden de sporen toch al regelmatig en de bestaande bovenleidingen kunnen de opgewekte elektriciteit gemakkelijk aan het lokale distributienetwerk leveren.

Sun-Ways heeft de start van een proefproject aangekondigd voor mei 2023. Een deel van het spoor in het Zwitserse kanton Neuchâtel wordt uitgerust met zonnepanelen. Het spoor moet in 2024 tien kilometer lang zijn. De resultaten van het proefproject moeten aantonen hoe groot het potentieel van zonne-rails is voor het opwekken van groene stroom.

Het idee van solar rails is niet nieuw, maar Sun-Ways scoort met een speciale installatiemethode voor de panelen. Ze worden voorgemonteerd in een fabriek en op een speciale trein van het Zwitserse spoorbouwbedrijf Scheuchzer geladen. Deze trein rijdt vervolgens over het spoor en rolt de panelen als een tapijt tussen de rails uit. Zodra de zonnecellen op hun plaats zitten, zet de trein een mechanisme in werking om de modules tussen de rails te klemmen. In de volgende stap sluiten geschoolde arbeiders de panelen handmatig aan op het elektriciteitsnet.

De 3D-animatie van Sun-Ways laat zien hoe de zonnerails er in de praktijk uit zouden kunnen zien:

Volgens Sun-Ways heeft deze aanpak een groot potentieel. Alleen al in Zwitserland zou een gebied van ongeveer zeven vierkante kilometer beschikbaar kunnen zijn voor zonne-energie in spoorbeddingen. Delen van het spoor in tunnels of met veel schaduw moeten worden uitgesloten. In totaal zou de opgewekte elektriciteit ongeveer 350.000 huishoudens van stroom kunnen voorzien. Zwitserland zou ongeveer een terawattuur groene elektriciteit per jaar kunnen opwekken. Dat is twee procent van het huidige elektriciteitsverbruik van het land. Sun-Ways benadrukt dat het geen oplossing biedt voor de hele energietransitie, maar wel een belangrijke kleine bouwsteen.

En ook voor later gebruik wordt gezorgd: volgens Sun-Ways is het mogelijk om de zonne rails snel weer op te halen en later weer te installeren. Dit is vooral belangrijk bij onderhoudswerkzaamheden aan het spoor, waarbij de panelen vaak in de weg liggen. De start-up plant daarom een flexibel systeem.

In het verleden waren er soortgelijke verwachtingen voor zonnewegen die bestonden uit speciaal verharde zonnepanelen. Een proefproject in Frankrijk mislukte echter vanwege de hoge kosten, de vele beschadigde panelen en het onverwacht harde geluid van autobanden op het kunsthars oppervlak. Als gevolg daarvan is er nu ook scepsis over de voorgestelde zonnepanelen in de baanbedding. Volgens experts is de realisatie van de solarrails een uitdaging. Martin Heinrich van het Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems, bijvoorbeeld, vertelde Der Standard dat het onderhoud een grote uitdaging vormt. Hij vreest dat de zonnepanelen het onderhoud van baanvakken kunnen hinderen of vertragen.

Net als bij de weg op zonne-energie is de belasting van de panelen ook een probleem voor de rails op zonne-energie. Dit komt doordat treinen met hoge snelheden over de zonnecellen rijden, wat onder andere steenslag veroorzaakt. De slijtage van de rails en treinwielen kan de panelen vervuilen en regelmatig schoonmaken verhoogt de onderhoudsinspanning enorm. Als de zonnepanelen losraken, kan dit zelfs de treindienst in gevaar brengen. Hoewel standaardmodules al zeer robuust zijn, zijn er bijzonder hoge veiligheidseisen nodig bij het gebruik van zonnepanelen in de spoorbedding. En ook het voeden van de opgewekte elektriciteit aan het net is nog een vraagteken. Volgens Sun-Ways kan de geproduceerde elektriciteit nog niet in de treinen worden ingevoerd. Het zou echter wel mogelijk moeten zijn om de elektriciteit door te geven aan huishoudens in de buurt. In de toekomst moet het mogelijk zijn om de panelen aan te sluiten op het elektriciteitsnet van de spoorwegen.

Sun-Ways heeft veel antwoorden op de sceptische opmerkingen. De start-up wijst er onder andere op dat de zonnerails gemakkelijk te onderhouden zijn. Schoonmaken is mogelijk met cilindrische borstels op de treinen, en in de winter zou een speciaal systeem sneeuw en ijs kunnen smelten zodat de zonnecellen blijven werken. Een antiverblindingsfilter moet ook helpen voorkomen dat treinbestuurders verblind worden. Sun-Ways wil de komende jaren exporteren naar Duitsland, Italië, Oostenrijk, Azië en de VS.

Zonnepanelen op spoorbielzen worden ook elders getest. Het Britse bedrijf Bankset Energy test het idee bijvoorbeeld op een testveld van de Deutsche Bahn in het Ertsgebergte. Hierbij worden smallere zonnepanelen gebruikt die afzonderlijk op de dwarsliggers worden geplaatst. De resultaten zijn nog niet bekend.

Het is echter de vraag of de technologie dringend nodig is. Deutsche Bahn gebruikt bijvoorbeeld al 65 procent hernieuwbare energie in zijn tractiestroom, terwijl in Oostenrijk een derde van de tractiestroom afkomstig is van de eigen waterkrachtcentrales van ÖBB. Volgens Deutsche Bahn rijden de ICE’s, IC’s en EC’s al op 100 procent groene stroom.

Lees meer: Een van de grootste zonneparken ter wereld wordt gebouwd in Mexico City, op het dak van de enorme centrale markt van de metropool.