Energie vom Asphalt

11. September 2023

Wenn Autos bremsen oder verlangsamen, geht Energie verloren. Ein Tiroler Start-up will die Energie bald direkt von der Autobahn mit speziellen Druckplatten „ernten“.Philip Pramer

Die eine Lösung für die Energiewende gibt es nicht, besteht sie doch aus unzähligen kleinen Puzzlestücken – von mehr Effizienz bei Haushaltsgeräten über elektrische Antriebe bis zu leistungsfähigeren Übertragungsnetzen. Der Tiroler Alfons Huber ist fest davon überzeugt, dass eines dieser kleinen Bausteine unter den Reifen von Autos liegt. Denn mit seinem Start-up Reps, kurz für Road Energy Production System, will er die Energie, die auf Straßen wirkt, nutzbar machen.

Die Technologie basiert auf speziellen Platten, die in den Straßenbelag eingelassen werden und sich minimal absenken, wenn ein Auto darüberfährt. „Diesen Hüpfeffekt nutzen wir zur Energiegewinnung“, sagt Huber im STANDARD-Interview.

Kleine Hüpfbewegungen

Das Herzstück ist ein Mechanismus, basierend auf einer permanentmagnetischen Lagerung. Bei Druck von oben bewegen sich Magneten auf und ab, ohne dabei einen mechanischen Reibungspunkt im Mechanismus zu haben. Durch die Bewegung der Magneten entsteht elektrischer Strom. Wer im Auto sitzt, soll von dem Vorgang nichts mitbekommen.

Da sich das Fahrzeug beim Fahren über die Druckplatten minimal verlangsamt, sollen die Platten nur dort verbaut werden, wo auch wirklich Energie verlorengeht, also abgebremst wird. Huber denkt etwa an kurze Straßenabschnitte vor Mautstellen, Ampeln oder Kreisverkehren. Es macht keinen Sinn, die Platten einfach horizontal auf der Autobahn zu verbauen. Denn dann müssten Autos theoretisch um die kleinen Bewegungen mehr Sprit verbrauchen. „Das wäre weder rechtlich noch ethisch vertretbar“, sagt Huber.

Wie viel Strom ein System erzeugt, hänge stark von der Größe der Anlage und dem Verkehrsfluss ab. Reps-Platten auf einer Gesamtlänge von 60 Metern vor der Mautstelle auf dem Brenner erzeugen jährlich 2,4 Millionen Kilowattstunden Strom, rechnet Huber vor – immerhin genug für rund 500 Haushalte.

Er hat insgesamt 380 Stellen im Straßennetz der Asfinag identifiziert, die sich für die Technologie grundsätzlich eignen würden. Zusammen könnten sie laut seinen Berechnungen an diesen Standorten jährlich rund 200 Gigawattstunden Strom produzieren. Das ist in etwa so viel, wie 28 moderne Windräder in einem Jahr generieren.

Teststraße geplant

Mithilfe von Superkondensatoren soll der Strom geglättet und eventuell gespeichert werden. „Am elegantesten wäre es, den Strom für die Straßenbeleuchtung oder Tankstellen in der Nähe zu verwenden“, sagt Huber. Dann würde das Netz nicht zusätzlich belastet werden – wenngleich es auch möglich sei, den Strom ins Netz einzuspeisen. Die gesamte Elektronik zur Stromgewinnung befinde sich dabei seitlich der Straße, weshalb die Platten selbst im obersten Straßenbelag Platz finden würden. Auch die Wartung sei so einfacher.

Zu den genauen Kosten für sein Produkt hält sich der Gründer bedeckt, man sei schließlich erst in der Prototyping-Phase. Er rechnet aber damit, dass sich das System bei den aktuellen Strompreisen bereits in weniger als zehn Jahren amortisieren würde.

Die zündende Idee für Reps hatte Huber bereits vor rund fünf Jahren während seines Physikstudiums in Innsbruck, das der gebürtige Schwazer inzwischen abgebrochen hat. „Ich wollte immer Wissenschafter werden. Doch ich merkte, dass die Uni-Hierarchie nicht meiner Denkweise entspricht“, so Huber. „Also dachte ich mir: Wie kann ich die Physik nutzen, um die Welt zu verbessern?“

Bei der Suche nach einer Energiewendelösung stieß er auf ein ungenutztes Potenzial: „Ich kam auf die Idee, die Schwerkraft zu nutzen, also die Kraft, die durch das Gewicht der Autos auf Straßen wirkt.“ Jahrelang bastelte er mit seinem Geschäftspartner Stephan Plattner, einem Elektrotechniker, an der Technologie. Inzwischen ist das System in Europa patentiert, das Team besteht mittlerweile aus acht Personen.

Brückentechnologie

Momentan lebt das Unternehmen noch von Förderungen und den Erlösen einer Crowdfunding-Kampagne. Bevor sich Reps auf die Suche nach Investorinnen und Investoren macht, will das Unternehmen aber noch mit einer Teststraße beweisen, dass das Konzept funktioniert. Ansätze dafür sollen noch 2023 fertig werden.

Vereinzelt wird die Energie, die Reps ernten will, bereits genutzt – allerdings direkt im Fahrzeug. Elektroautos besitzen in der Regel bereits die Fähigkeit zur Rekuperation: Dabei wird die Energie, die beim Bremsen, Verlangsamen und Bergabfahren entsteht, zurückgewonnen und wieder in der Batterie des Fahrzeugs gespeichert.
Huber sieht trotzdem genug Einsatzgebiete für sein Konzept, das zumindest als Brückentechnologie, bis alle Fahrzeuge mit Elektroantrieb ausgestattet sind, tauge. Das werde nämlich noch Jahrzehnte dauern, der Schwerlastverkehr wird wohl noch länger als Pkws auf Verbrennungsmotoren angewiesen sein.

Aber auch über das fossile Zeitalter hinaus könnte Reps laut Huber eine Berechtigung haben – etwa dort, wo mehr Bremsenergie entsteht, als Fahrzeuge in die eigene Batterie zurückspeichern können.
Grundsätzlich könnte die Technologie auch auf Fußgängerwegen oder sogar Schiffen eingesetzt werden. „Das fände ich persönlich eine coole Lösung“, sagt Huber – wirtschaftlich sei das aber nicht, da durch das geringe Gewicht von Menschen viel weniger Energie entsteht. Der Fokus liegt auf schwere Fahrzeuge, weshalb Reps ihr System zunächst auf Lkw-Spuren verbauen will.

Suche nach Straßenstrom

Grundsätzlich ist die Idee, auf Straßen Energie zu gewinnen, nicht ganz neu. Geforscht wird etwa an Straßen, die mit Piezoelektrik ausgestattet sind. Dabei entsteht Spannung, wenn sich ein Material, etwa ein Kristall, mechanisch verformt. Huber sieht diese Technologie allerdings im Nachteil: Die Energieausbeute sei viel zu gering, da sich die Kristalle nur im Mikrometerbereich bewegen.

Ein anderer Ansatz ist die Erzeugung von Solarstrom auf Straßen – doch auch diese Form der Energiegewinnung hat sich bisher nicht bewährt. Die erste Solarstraße Frankreichs in der Normandie musste etwa wieder teilweise abgerissen werden, da sich Teile der Module lösten. Anwohnende hatten sich über den hohen Geräuschpegel beschwert, zudem produzierte die Straße nur einen Bruchteil der versprochenen Energie.

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