eJournals Kolloquium Straßenbau in der Praxis 4/1

Kolloquium Straßenbau in der Praxis
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expert Verlag Tübingen
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2025
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Photovoltaik- und Ladeinfrastrukturaktivitäten im Zuge der Straßeninfrastruktur in BW

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Nakibulla Harunkhel
Das Land Baden-Württemberg hat sich zum Ziel gesetzt, spätestens bis 2040 Klimaneutralität zu erreichen. Um dieses, im Koalitionsvertrag verankerte, Ziel zu erreichen, ist die massive Beschleunigung des Ausbaus der erneuerbaren Energien notwendig. Das Ministerium für Verkehr Baden-Württemberg hat Anfang 2022 eine Initiative für mehr Photovoltaik-Anlagen an Bundes- und Landesstraßen im Land gestartet und hierfür verschiedene Akteure aufgerufen, sich bei Interesse an einer ungenutzten Fläche entlang eines Verkehrsweges zu melden. Zudem werden im Rahmen von Pilotprojekten mit Dritten auch an ausgewählten Lärmschutzwänden im Bestand Photovoltaik-Module angebracht. Neben der Nutzung der Flächen durch Dritte stellt auch die Eigennutzung von Flächen durch das Land ein großes Potential zur solaren Stromerzeugung dar. Vor allem die Straßentunnel brauchen viel Strom. An rund 90 ausgewählten Tunnelanlagen an Bundes- und Landesstraßen wurde untersucht, wie groß das Potential für den Einsatz von Photovoltaik-Anlagen ist. Auch der Ausbau der Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge in Deutschland ist ein entscheidendes Element zur Unterstützung des Übergangs zu einer nachhaltigen Mobilität. Das Ministerium für Verkehr Baden-Württemberg hat hierfür etwa 250 potenzielle Parkplatzflächen identifiziert, die grundsätzlich für den Bau öffentlich zugänglicher Ladeinfrastruktur geeignet sind und durch private Investoren realisiert werden könnten. Die erste Tranche mit rund 130 Flächen wurde im Jahr 2023 veröffentlicht, und die zweite Tranche mit weiteren 120 Flächen wurde im Dezember 2024 über das Flächen-TOOL der Nationalen Leitstelle für Ladeinfrastruktur veröffentlicht. Die eingegangenen Anfragen werden derzeit geprüft.
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4. Kolloquium Straßenbau in der Praxis - Februar 2025 457 Photovoltaik- und Ladeinfrastrukturaktivitäten im Zuge der Straßeninfrastruktur in BW Nakibulla Harunkhel, M. Eng. Regierungsbaumeister Ministerium für Verkehr Baden-Württemberg, Stuttgart Zusammenfassung Das Land Baden-Württemberg hat sich zum Ziel gesetzt, spätestens bis 2040 Klimaneutralität zu erreichen. Um dieses, im Koalitionsvertrag verankerte, Ziel zu erreichen, ist die massive Beschleunigung des Ausbaus der erneuerbaren Energien notwendig. Das Ministerium für Verkehr Baden-Württemberg hat Anfang 2022 eine Initiative für mehr Photovoltaik-Anlagen an Bundes- und Landesstraßen im Land gestartet und hierfür verschiedene Akteure aufgerufen, sich bei Interesse an einer ungenutzten Fläche entlang eines Verkehrsweges zu melden. Zudem werden im Rahmen von Pilotprojekten mit Dritten auch an ausgewählten Lärmschutzwänden im Bestand Photovoltaik-Module angebracht. Neben der Nutzung der Flächen durch Dritte stellt auch die Eigennutzung von Flächen durch das Land ein großes Potential zur solaren Stromerzeugung dar. Vor allem die Straßentunnel brauchen viel Strom. An rund 90 ausgewählten Tunnelanlagen an Bundes- und Landesstraßen wurde untersucht, wie groß das Potential für den Einsatz von Photovoltaik-Anlagen ist. Auch der Ausbau der Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge in Deutschland ist ein entscheidendes Element zur Unterstützung des Übergangs zu einer nachhaltigen Mobilität. Das Ministerium für Verkehr Baden-Württemberg hat hierfür etwa 250 potenzielle Parkplatzflächen identifiziert, die grundsätzlich für den Bau öffentlich zugänglicher Ladeinfrastruktur geeignet sind und durch private Investoren realisiert werden könnten. Die erste Tranche mit rund 130 Flächen wurde im Jahr 2023 veröffentlicht, und die zweite Tranche mit weiteren 120 Flächen wurde im Dezember 2024 über das Flächen- TOOL der Nationalen Leitstelle für Ladeinfrastruktur veröffentlicht. Die eingegangenen Anfragen werden derzeit geprüft. 1. Einführung Angesichts der drängenden Herausforderungen des Klimawandels und der Notwendigkeit einer nachhaltigen Transformation des Energie- und Mobilitätssektors rückt die Nutzung bislang ungenutzter Potenziale immer stärker in den Fokus. Insbesondere entlang der Straßeninfrastruktur eröffnen sich Möglichkeiten, Flächen effizient für die Gewinnung erneuerbarer Energien und den Aufbau einer zukunftsfähigen Mobilitätsinfrastruktur zu nutzen. Der aktuelle Koalitionsvertrag Baden-Württembergs sieht vor, ungenutzte Flächen entlang von Verkehrsinfrastruktur künftig verstärkt für den Ausbau klimafreundlicher Energiequellen zu nutzen, um Eingriffe in die Natur möglichst gering zu halten. Hierzu zählen neben Freiflächen entlang von Bundes- und Landesstraßen auch Tunnelanlagen. Diese Zielsetzung ist auch in §-25 des Klima-schutzgesetzes Baden-Württemberg (KlimaG BW) verankert. Demnach ist die Installation von Photovoltaik (PV)-Anlagen beim Neu-, Aus- und Umbau sowie bei der Ertüchtigung von Anlagen der Straßenbauverwaltung in Baulast des Landes, grundsätzlich vorgesehen, sofern ein eigener Energiebedarf besteht. Dabei dürfen die Anlagen die Sicherheit und Leichtigkeit des Verkehrs nicht beeinträchtigen. Ein eigener Energiebedarf liegt beispielsweise bei der Stromversorgung von Tunnelanlagen vor. Hier wird eine große Strommenge für den Betrieb von u.- a. Beleuchtung und/ oder Lüftung benötigt. Auch auf Bundesebene wird der Einsatz erneuerbarer Energien zunehmend gefordert. Die Richtlinien für den Entwurf, die konstruktive Ausbildung und Ausstattung von Ingenieurbauten (RE ING, 2023/ 03, Pk. 15) schreiben vor, bei Neubau und Sanierung von Tunnelanlagen den wirtschaftlichen Einsatz von erneuerbaren Energien - insbesondere PV - verpflichtend zu prüfen. Parallel zum PV-Ausbau ist der Auf bau einer leistungsfähigen Ladeinfrastruktur (LIS) für Elektrofahrzeuge ein entscheidender Faktor für die Förderung nachhaltiger Mobilität. Prognosen zufolge werden bis zum Jahr 2030 etwa eine Million öffentliche Ladepunkte benötigt, um erwartete 15 Millionen Elektrofahrzeuge zu bedienen. Bis September 2024 standen in Deutschland jedoch nur etwa 115.000 öffentliche Ladepunkte zur Verfügung, was den erheblichen Ausbaubedarf verdeutlicht. Die Bundesregierung hat sich das Ziel gesetzt, bis 2030 die rund 900.000 fehlenden öffentlichen Ladepunkte bereitzustellen. Baden-Württemberg nimmt eine führende Rolle beim Ausbau der LIS für Elektrofahrzeuge in Deutschland ein. Das Bundesland hat sich im Koalitionsvertrag 2021 verpflichtet, die öffentlich zugänglichen Ladepunkte deutlich auszubauen. Angesichts eines prognostizierten Bedarfs von 60.000 bis 100.000 Ladepunkten bis 2030 in Baden-Württemberg wird eine weitere Verdichtung des Netzes angestrebt, um eine flächendeckende Versorgung sicherzustellen. 458 4. Kolloquium Straßenbau in der Praxis - Februar 2025 Photovoltaik- und Ladeinfrastrukturaktivitäten im Zuge der Straßeninfrastruktur in BW 2. Hauptkapitel Nachfolgend werden Aktivitäten und Projekte vorgestellt, die sowohl den Ausbau der PV entlang von Verkehrswegen als auch die Errichtung von LIS für Elektrofahrzeuge umfassen. 2.1 Photovoltaik Das Ministerium für Verkehr hat verschiedene Ansätze verfolgt, um PV-Anlagen entlang von Bundes- und Landesstraßen zu ermöglichen. Diese lassen sich in drei Hauptbereiche unterteilen: PV auf Freiflächen, an Lärmschutzwänden/ -wällen sowie an Tunnelanlagen. a) PV auf Freiflächen Anfang 2022 hast das Ministerium für Verkehr Baden- Württemberg eine Initiative für mehr PV an Bundes- und Landesstraßen im Land gestartet und hierfür Energieversorger, Kommunen, Stadtwerke, Bürgerenergiegenossenschaften, Projektentwickler und Privatpersonen aufgerufen, sich bei Interesse an einer ungenutzten Fläche entlang eines Verkehrsweges zu melden. Der Aufruf fand große Resonanz: 35 Interessenten meldeten insgesamt rund 570 Flächen. Im nächsten Schritt wurden die zuständigen Regierungspräsidien und unteren Verwaltungsbehörden in eine umfassende Detailprüfung einbezogen. Nach Abschluss der Detailprüfung stand fest, dass rund 260 Flächen an Bundes- und Landesstraßen für den Bau von PV-Anlagen in Frage kommen. Die Prüfung umfasste insbesondere die Eigentumsverhältnisse, Ausbauplanungen, naturschutz- und artenschutz-rechtliche Belange, Verkehrssicherheitsbelange und die Flächeneignung. Die Ergebnisse aus den Prüfverfahren wurden den Interessenten mitgeteilt. Diese haben seit dem Frühjahr 2023 die Möglichkeit, auf ausgewählte Ansprechpartnerinnen und Ansprechpartner in der Straßenbauverwaltung zuzugehen, um genauere Informationen zu den straßenbautechnischen und -rechtlichen Rahmenbedingungen zu erhalten. Ihnen steht es frei, ob sie unter den genannten Bedingungen die baurechtliche Voraussetzung schaffen möchten. Es besteht weiterhin die Möglichkeit Flächen für die Nutzung von PV-Anlagen bei den jeweiligen Regierungspräsidien zu melden. Abbildung 1: realisierte PV-Anlagen „Lustnauer Ohren“ entlang B 27 in Tübingen (Quelle: Ministerium für Verkehr Baden-Württemberg) b) PV an Lärmschutzwänden-/ wällen Im Rahmen von Pilotprojekten mit Dritten werden an ausgewählten Lärmschutzwänden im Bestand PV-Module angebracht. Die Straßenbauverwaltung stellt hierzu die Lärmschutzwände im Rahmen einer Sondernutzung zur Verfügung. Durch das Anbringen der PV-Module darf die Primärfunktion des Bauwerks, der Lärmschutz, jedoch nicht beeinträchtigt werden. In Zusammenarbeit mit den Regierungspräsidien befinden sich hierzu einige Pilotprojekte in den Anfangsstadien. c) PV an Tunnelanlagen Ein erheblicher Teil des Energieverbrauchs entlang von Verkehrswegen entfällt auf Straßentunnel. Um dieses Potenzial zu nutzen, wurden umfassende Potentialanalysen durchgeführt. Im Jahr 2022 wurde zunächst eine Machbarkeitsstudie an elf exemplarisch ausgewählten Tunnelanlagen an Bundes- und Landesstraßen durchgeführt. Angesichts der positiven Ergebnisse dieser Studie wurde darüber hinaus im Jahr 2023 eine Potentialanalyse für weitere 82-Tunnelanlagen an Bundes- und Landestunnel in Auftrag gegeben. Da es die aktuellen gesetzlichen Rahmenbedingungen der Straßenbauverwaltung nicht ermöglichen, eine Einspeisung des erzeugten Stroms ins öffentliche Netz als Stromakteur vorzunehmen, war das Ziel der Auslegung, unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit der Anlage, eine Maximierung der Eigenbedarfsabdeckung des Stromverbrauches. Demnach sind die Größenordnungen der PV-Flächen und Batteriespeicher so gewählt worden, dass der größtmögliche Autarkiegrad erreicht wird. Der Autarkiegrad sagt hierbei aus, wieviel Prozent des jährlichen Gesamtstrombedarfs ausschließlich durch die Solaranlage abgedeckt werden kann. Somit lässt sich abschätzen, welcher Reststrom weiterhin durch Drittanbieter bezogen werden muss. Die Ergebnisse der Potentialanalysen bestätigten, dass die Installation von PV-Anlagen zur Versorgung der Tunnelanlagen sowohl aus technischer als auch wirtschaftlicher Sicht sinnvoll ist. Bei 48 Tunnelanlagen sind die technischen Voraussetzungen und die Flächenverfügbarkeit gegeben, sodass sich die PV-Anlagen wirtschaftlich betreiben lassen können. Insgesamt wird das vorhandene Flächenpotenzial der 59 positiv bewerteten Tunnelanlagen (11 Tunnel im Jahr 2022 und 48 Tunnel im Jahr 2023) auf 14.061 Kilowatt-Peak (kWp) geschätzt. Dies entspricht einem Eigenverbrauch von 8.512 Megawattstunden (MWh) pro Jahr und einer Einsparung von Strombezugskosten bei Drittanbietern in Höhe von rund 3 Mio. € pro Jahr bei einem Bezugstarif von 35 ct/ Kilowattstunde (kWh). Zudem lassen sich jährlich durch die Eigenproduktion von Strom bei einem Emissionsfaktor in Höhe von 442 g CO 2 / kWh 3.720 Tonnen CO 2 -Emissionen einsparen. Dies entspricht einer Anzahl von rund 181.000 Bäumen, die für die Bindung der eingesparten CO 2 -Menge erforderlich wären. Bei einem Investitionsvolumen von rund 37,1 Mio. € amortisieren sich die Investitionen in die PV-Anlagen für die 59 Tunnel im Median bereits nach zwölf Jahren. 4. Kolloquium Straßenbau in der Praxis - Februar 2025 459 Photovoltaik- und Ladeinfrastrukturaktivitäten im Zuge der Straßeninfrastruktur in BW Aktuell bereitet das Verkehrsministerium die Erstellung der Ausschreibungsunterlagen für die weiteren Ingenieurleistungen für die 59 positiv bewerteten Tunnelanlagen aus den Potentialanalysen 2022 und 2023 vor. Die Ausschreibung und Vergabe der Leistungsphasen drei bis acht sowie die fachliche Betreuung der Ausführung wird durch die Regierungspräsidien im Land erfolgen. Beispiele bereits realisierte PV-Anlagen an Tunnel: • Beim Neubau des Arlinger Tunnels (B 463) wurde im Mai 2024 die erste PV-Anlage zur Eigenversorgung eines Tunnels im Zuge einer Bundesstraße in BW eingeweiht. (410 kWp, siehe Abbildung 2) • Der Tunnel Blaubeuren an der B 28 ist hingegen der erste Tunnel im Bestand, der mit einer PV-Anlagen und einer Wallbox ausgestattet wurde. (40 kWp-Anlagen auf dem Betriebsdach,) Abbildung 2: PV-Anlage am Arlinger Tunnel (Westtangente B 463, Pforzheim) (Quelle: Ministerium für Verkehr Baden-Württemberg) 2.2 Ladeinfrastruktur Obwohl es in Baden-Württemberg keine gesetzliche Vorgabe zur Errichtung von Ladeinfrastruktur an Parkplätzen im öffentlichen Straßenraum gibt, möchte die Straßenbauverwaltung in Baden-Württemberg ihren Teil zum Erreichen der Umweltziele im Verkehrssektor beisteuern und ihrer Vorbildfunktion gerecht werden. Daher wurden bundes- und landeseigene Parkplatzflächen identifiziert, die sich grundsätzlich für die Errichtung von Ladeinfrastruktur eignen könnten. Um privaten Investoren eine Bewerbung auf diese Flächen zu ermöglichen, wurden die Parkplätze in das FlächenTOOL der Nationalen Leitstelle Ladeinfrastruktur eingepflegt. Als Datengrundlage für die Auswahl potenzieller Parkplatzflächen dienten gemeldete Parkplätze entlang von Bundes- und Landesstraßen sowie gemeldete Mitfahrerparkplätze durch untere Verwaltungsbehörden. Kriterien für die Auswahl geeigneter Standorte für die Errichtung von Ladeinfrastruktur in der ersten Tranche waren die Parkplatzauslastung, die Eigentumsverhältnisse sowie die Baulast. Letztere müssen im Bereich der Straßenbauverwaltung bzw. in Auftragsverwaltung liegen. Von insgesamt rund 880 Parkplätzen wurden in einem ersten Aufschlag im November 2023 rund 130 Parkplätze zur Errichtung von Ladeinfrastruktur veröffentlicht. Jeder Standort wurde individuell im FlächenTOOL erfasst. Die Anfragen für Parkplatzflächen werden vom jeweiligen Regierungspräsidium gemäß dem Prioritätsprinzip bearbeitet. Das bedeutet, dass der erste Investor, der eine Anfrage für eine bestimmte Fläche stellt, zur Einreichung eines Grobkonzepts für die dortige Errichtung der Ladeinfrastruktur innerhalb eines Monats aufgefordert wird. Sollte der Investor dieser Aufforderung nicht nachkommen, wird der nachfolgende Interessent kontaktiert. Das eingereichte Konzept wird anschließend einer Überprüfung auf Vollständigkeit und Plausibilität unterzogen. Im Falle einer Übereinkunft wird die Fläche für den privaten Investor für einen Zeitraum von einem Jahr reserviert. Bis November 2024 meldeten die Regierungspräsidien insgesamt 350 Anfragen von privaten Investoren für 100-Parkplatzflächen. Aufgrund der großen Resonanz hat sich das Ministerium für Verkehr Baden-Württemberg dazu entschieden, in einer zweiten Tranche im Dezember 2024 weitere 120 potenziell geeigneten Parkplatzflächen in das FlächenTOOL einzustellen. 3. Fazit Die Nutzung ungenutzter Flächen entlang von Verkehrswegen bietet ein enormes Potenzial zur Förderung der Energiewende und einer nachhaltigen Mobilitätsinfrastruktur. Das Ministerium für Verkehr BW treibt mit gezielten Maßnahmen sowohl den Ausbau von PV-Anlagen als auch der LIS entschlossen voran. Die Installation von PV-Anlagen auf Freiflächen, Lärmschutzwänden und Tunnelanlagen entlang von Verkehrswegen zeigt, dass diese Flächen einen signifikanten Beitrag zur Eigenstromversorgung leisten können. Besonders Tunnelanlagen sind aufgrund ihres hohen Energiebedarfs für Beleuchtung und Lüftung ideal, um von lokal erzeugtem Strom zu profitieren. Potenzialanalysen bestätigen die technische und wirtschaftliche Realisierbarkeit in den meisten Fällen. Allerdings begrenzen rechtliche Rahmenbedingungen, wie das Verbot der Einspeisung von Strom ins öffentliche Netz durch die Straßenbauverwaltung, die Nutzungsmöglichkeiten. Die Identifikation geeigneter Flächen und die Berücksichtigung naturschutzrechtlicher Anforderungen stellen zusätzliche Herausforderungen dar. Im Bereich der LIS zeigt Baden-Württemberg trotz des aktuellen Defizits von öffentlichen Ladepunkten (115.000 von erforderlichen 1 Million bis 2030) mit innovativen Ansätzen, wie der Einbindung von Parkplätzen in das FlächenTOOL, großes Engagement. Die hohe Resonanz privater Investoren auf bereitgestellte Parkplatzflächen unterstreicht die Attraktivität dieses Ansatzes. Mit diesen Maßnahmen nimmt Baden-Württemberg eine Vorreiterrolle bei der Nutzung von Verkehrsflächen für erneuerbare Energien und Elektromobilität ein. Die Fortschritte bei PV und LIS belegen die technische und wirtschaftliche Machbarkeit solcher Projekte. Dennoch sind gesetzliche Anpassungen sowie eine engere Zusammenarbeit zwischen Verwaltung und Investoren notwendig, um die ehrgeizigen Ziele bis 2030 zu verwirklichen. Ein integrativer Ansatz und weitere Optimierungen könnten das Land zu einem Schlüsselfaktor im nationalen Klimaschutz und der Energiewende machen.