Zonnewegen: goede investering of juist niet?

Reken de komende tientallen jaren maar op extra files en overlast op de weg door grootschalige graafwerkzaamheden voor de vernieuwing van het wegdek. Dat is tenminste het gevolg van de ambities van SolaRoad, een consortium van Ooms Civiel, Dynniq en TNO en de provincies Noord- en Zuid-Holland. Zij willen in grote delen van de wegen en fietspaden zonnepanelen integreren in het wegdek.

Op 7 maart worden daarom twee stukjes zonnewegdek van samen 150 meter in gebruik genomen om ervaring op te doen met het beheer en onderhoud van dit zogeheten zonnewegdek. Over vijf jaar zou dan een grootschalige uitrol van vele honderden kilometers moeten volgen. SolaRoad verkoopt inmiddels ook ‘bouwpakketten’ van panelen met de benodigde elektronica en voert in Californië testen uit in samenwerking met de Amerikaanse wegenbouwer Caltrans.

Het idee is even eenvoudig als sympathiek: het wegdek gebruiken om energie op te wekken door er zonnepanelen in te verwerken. De duizenden kilometers wegen en fietspaden vormen samen een groot oppervlak. Die ruimte kan dan dubbel worden benut. Overdag als de zon het felst schijnt, zijn veel wegen redelijk leeg. De opgewekte energie kan gebruikt worden voor verlichting en verwarming van wegen en voor nabijgelegen huishoudens en oplaadpunten. Het zonnewegdek kan bovendien een mooi alternatief vormen voor nog meer horizonvervuilende zonneweides en windmolenparken elders in het landschap. Geen wonder dus dat de zonnewegen kunnen rekenen op grote belangstelling van overheden en sympathie bij burgers.

Toch valt er op zo’n zonnewegdek ook veel aan te merken. Kijk je met de bril van een energieproducent, dan is een zonnewegdek een uiterst inefficiënte manier van energieopwekking: een zonnepaneel wordt vlak op de grond gelegd, in plaats van onder een hoek van 30 procent pal op de zon gericht, en er komt ook nog eens een sterke afdeklaag overheen om de zonnecellen te beschermen tegen het denderende verkeer. Die afdeklaag moet voldoende sterk en ruw zijn om glijpartijen te voorkomen, en dat is altijd minder gunstig dan een dunne glasplaat zoals die op conventionele zonnepanelen zit.

Op basis van een eerdere proef van SolaRoad met een zonnewegdek als fietspad in Krommenie blijkt dat een zonnewegdek ongeveer een kwart van de energie oplevert van zonnepanelen op daken en dat het twee keer zo veel kost. Daar komen de hoge kosten van aanleg en onderhoud nog bij. De kritieken van energie-experts zijn dan ook niet mals: begin er niet aan en ga liever bomen knuffelen.

Het consortium schat de terugverdientijd van het zonnewegdek dan ook op zo’n vijftien jaar, tweemaal die van zonnepanelen op daken. Er wordt hard gewerkt aan manieren om de aanleg en productie van de wegpanelen eenvoudiger en goedkoper te maken, maar hierbij zijn naar verwachting geen sprongen te verwachten die de panelen bijvoorbeeld de helft goedkoper of twee keer zo efficiënt maken. Daarvoor is de gebruikte technologie al te volwassen (lees: goedkoop en efficiënt) geworden, de afgelopen jaren.

Als we kijken naar energieproductie met zonnepanelen en energieproductie bij wegen dan zijn er diverse alternatieven.

Zo valt er nog veel oppervlak te winnen op de daken van huizen en gebouwen. Daarnaast zouden ook gevels, ramen en de daken van voertuigen (zie ook mijn artikel over de zonne-auto’s) voorzien kunnen worden van zonnepanelen. Het voordeel is dat het rendement van energieopwekking op gevels en daken hoger is dan op wegen. Maar de oppervlakte is wel meer versnipperd dan bij wegen, waar modules eenvoudig aan elkaar te koppelen zijn. Verder zullen technieken om zonnepanelen te integreren in dakpannen, ramen en gevels snel verder doorontwikkeld moeten worden en grootschalig worden uitgerold.

In plaats van elektriciteit uit zonlicht kan ook de warmte worden opgeslagen met ondergrondse zonneboilers. Daarnaast kunnen trillingen in het wegdek worden omgezet in energie. Ingenieursbureau Tauw doet hiervoor een proef samen met de Universiteit Twente.

Zonnepanelen kunnen ook geïntegreerd worden in de geluidsschermen langs de weg. Dat gebeurt nu onder andere langs de A50 bij Oss. In Korea worden zonnepanelen in de tussenbermen geplaatst, en toegepast als dak voor een overdekt fietspad. Hier kunnen maximale rendementen uit de zonnecellen gehaald worden en installatie is relatief goedkoop.

In plaats van te kijken naar alleen de energieopbrengst kan ook gekeken worden hoe het aan te leggen zonnewegdek meer functies en voordelen zou kunnen bieden die een investering kan rechtvaardigen. Het Amerikaanse Solar Roadways verwerkt verlichting, verwarming en signalering in het zonnewegdek. Verder kan er ook gedacht worden aan smart city-componenten zoals 5G-zendmasten en -sensoren. En als we de verbeelding nog wat meer laten spreken: er zou tegelijk met de zonnepanelen ook de functie van een beeldscherm geïntegreerd kunnen worden, waarmee het wegdek kan veranderen in een schilderachtig fietspad, zoals het Van Gogh-fietspad in Nuenen.

Ondanks de grote kritiek van energiedeskundigen is de belangstelling van de provincies voor het zonnewegdek begrijpelijk. Provincies en gemeentes krijgen er een mogelijkheid bij om met de vele lokale en provinciale wegen binnen hun grenzen een forse bijdrage te leveren aan hun doelstellingen om meer duurzame energie op te wekken. Ze hoeven andere spelers daar niet bij te hinderen, zoals bij het aanleggen van zonneweides en windmolens. En ruimte is, zeker in de Randstad, schaars: veel ruimte voor grote zonneweides en zonnepanelen op ongebruikte wateroppervlakken is er in Nederland niet ten opzichte van landen als India en China (en de woestijnen in de Verenigde Staten).

Daarbij is het een behoorlijke uitdaging om bedrijven en burgers te stimuleren om ook op grotere schaal en sneller dan nu zonnepanelen te gaan installeren. In plaats van wachten op anderen en afhankelijkheden te creëren, kiezen de genoemde overheden ervoor om eigen verantwoordelijkheid en initiatief te nemen in een domein waar ze zelf zeggenschap over hebben: de (provinciale en lokale) wegen en fietspaden.

En dat laat meteen de organisatorische en maatschappelijke uitdaging van de energietransitie zien, die groter is dan de technologische: hoe krijg je partijen in beweging om (gecoördineerd, zodat er sneller schaal ontstaat) actie te ondernemen? Hoe zorg je ervoor dat investeren loont, terwijl de voordelen niet altijd vanzelf naar dezelfde partijen terugvloeien, en een lange adem kunnen vragen? Welke veranderingen in het landschap betekenen het ene of het andere energiescenario? Welke grondstoffen zijn er nodig en hoe schoon, ethisch en toegankelijk zijn die? Het gaat dus niet zozeer om een keuze tussen de technologische alternatieven en het  pure rendement in energieopbrengst, maar om de maatschappelijke kosten en baten.

Het consortium SolaRoad wil over vijf jaar de technologie marktrijp hebben. De proef die op 7 maart start speelt daarbij een belangrijke rol, en moet vooral antwoorden op technische vragen opleveren. Tijd om ondertussen ook verder aan de slag te gaan met de maatschappelijke en beleidsstrategische vragen hierboven.