prefabPV – Integration von Photovoltaik in die Bahninfrastruktur
Bahngleise als Flächenpotenzial für die Energiegewinnung? Diese Idee hatte die Qfab Solar GmbH und entwickelt in ihrem Projekt „prefabPV“ eine innovative Lösung, um erneuerbare Energien direkt in bestehende Verkehrsinfrastrukturen zu integrieren.
Dafür arbeitet das Team an einem serienfähigen Herstellungs- und Montagesystem, das Photovoltaikmodule sicher und effizient in Gleisanlagen einbindet. Der Ansatz verbindet technische Innovation mit Ressourcenschonung – und adressiert gleichzeitig eine zentrale Frage der Energiewende: Wie können wir vorhandene Infrastrukturen smarter nutzen, statt neue Flächen zu versiegeln?
Warum neue Photovoltaiklösungen gebraucht werden
Regenerative Energien sind ein zentraler Baustein für die erfolgreiche Transformation des Energiesystems. Photovoltaik (PV) spielt dabei eine wesentliche Rolle, doch klassische Freiflächenanlagen konkurrieren zunehmend mit landwirtschaftlicher Nutzung. Gefragt sind dezentrale Lösungen, die ohne zusätzlichen Flächenverbrauch auskommen. Einen vielversprechenden Ansatz bieten hier Photovoltaiksysteme, die in Verkehrswege integriert sind, etwa in Bahngleisen, da sie Energie direkt in das Bahnstromnetz oder die angrenzende Infrastruktur einspeisen können.
Von der Vision zur technologischen Entwicklung
Die Idee, Photovoltaikmodule im Bahngleisbereich zu nutzen, ist nicht neu. Erste Patente hierzu wurden bereits Ende der 1990er-Jahre eingereicht. Die konstruktive Entwicklung des PV-Kraftwerks sowie des gleisgebundenen Verlegesystems wurde in den vergangenen Jahren maßgeblich von der QINUM GmbH vorangetrieben, unter anderem mit Unterstützung der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) in den Projekten „RailPV“ und „RoboPV“. An diese Vorarbeiten knüpft „prefabPV“ an, ohne sie zu überlagern, und ergänzt sie gezielt um die industrielle Perspektive einer seriellen Vorfertigung.
Ein modulares System für den effizienten Gleiseinbau
Im Mittelpunkt des Vorhabens steht die Erforschung und Entwicklung eines seriellen, teilautomatisierten Herstellungs- und Montagesystems für PV-Kraftwerke. Das angestrebte Fertigbauprinzip ermöglicht es, PV-Kraftwerksmodule installationsfertig vorzuproduzieren, effizient zu transportieren und vor Ort modular zu verlegen oder bei Bedarf zurückzubauen. Gegenüber bisherigen, überwiegend manuellen Einbauverfahren eröffnet dieser Ansatz neue Potenziale, insbesondere im Hinblick auf Skalierbarkeit, Wirtschaftlichkeit und Prozesssicherheit.
Industrialisierter Prozess – regionales Know-how
Durch die Industrialisierung der Vorfertigungs- und Montageprozesse können die Kosten pro Kilowattpeak gesenkt und die Qualitätssicherung verbessert werden. Gleichzeitig greift das Projekt auf regionale Kompetenzen in den Bereichen Energieerzeugung, Produktionstechnologien und Schienenfahrzeugbau zurück. Die wissenschaftliche Expertise der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen (RWTH Aachen) ergänzt diese Stärken und schafft eine belastbare Grundlage für weiterführende technologische Entwicklungen.
Skalierbares Potenzial für Energie und Mobilität
Neben der eigentlichen Energieerzeugung eröffnet die Technologie weitere Entwicklungsperspektiven. Dazu zählen Anwendungen auf stillgelegten oder gering frequentierten Gleisabschnitten, Beiträge zur Elektrifizierung von Nebenstrecken sowie Ansätze zur Energieversorgung batterieelektrischer Schienenfahrzeuge. Die im Rahmen der Fördermaßnahme „Grüne Gründungen.NRW“ entwickelten Herstellungs- und Montageprozesse sind eine wesentliche Voraussetzung, um solche Anwendungen wirtschaftlich realisieren zu können.
Perspektiven für europäische Zusammenarbeit
Aufgrund der Lage im Dreiländereck Belgien–Niederlande–NRW bestehen günstige Voraussetzungen für die perspektivische Einbindung europäischer Partner. Nach erfolgreicher Erprobung erster Anlagen soll der Austausch mit weiteren Akteuren in der Euregio und darüber hinaus gezielt intensiviert werden.
Weichenstellung bis 2027: Von Pilotanlagen zum Markteinstieg
Bis 2027 ist geplant, die im Projekt „prefabPV“ entwickelten Herstellungs- und Montagekonzepte anhand von Pilotanlagen weiter zu erproben und für eine breitere Anwendung vorzubereiten. Ab 2026 sollen zwei Anlagen im Rheinischen Revier installiert und für technische sowie wirtschaftliche Validierungen genutzt werden. Weiterreichend könnte „prefabPV“ dazu beitragen, den Strukturwandel aktiv zu unterstützen, regionale Innovationskapazitäten zu stärken und beispielhaft für den wirkungsvollen Einsatz öffentlicher Fördermittel zu stehen.
