Die ursprüngliche Idee – der PowerArc

Als Ursprungsidee wurde ein PowerArc geplant, eine innovative Autobahnüberdachung in Leichtbauweise, die mit Solarpanels bestückt ist. Diese Überdachung soll auf einer Länge von 400 Metern jährlich rund 2500 MWh Strom erzeugen, was dem Bedarf von etwa 250 Einfamilienhäusern entspricht. Die geschätzten Investitionskosten belaufen sich auf etwa 10 Millionen Franken, und der Return on Investment (ROI) würde bei ungefähr 10 Jahren liegen. Die Ausrichtung der Autobahn in Nord-Süd-Richtung würde die Nutzung der Ost- und West-Sonne ermöglichen.

Die Konstruktion sieht eine Fachwerkkonstruktion mit Schraubfundamenten vor, um massive Fundamente zu vermeiden. Weitere technische Merkmale umfassen einen Dachgiebel mit Schmelzdrahtverbindung, der sich bei Hitzeentwicklung löst, eine Rutschkonstruktion für den oberen Dachbereich, sowie eine Spezialtechnologie zur Temperatur- und Feuchtigkeitsregulierung, um Kondenswasser und Eisbildung zu verhindern. Photovoltaikzellen in Membranform soll auf die Fachwerkkonstruktion aufgespannt werden, und eine mehrwandige Spezialmembran soll als Schallschutzelement dienen. Zudem war eine Reduktion des Materialeinsatzes und ein Konzept zur Blicklenkung während der Autofahrt vorgesehen.

Lärmschutz

Ein in die Trägermembran integrierter Lärmschutz reduziert die Lärmbelastung um bis zu 50%.

Fachwerk

Leichte und stabile, sowie recyclebare Aluminium Fachwerkträger für minimalen Materialaufwand.

Schraubfundamente

Kostengünstige und minimalinvasive Installation durch Schraubfundamente.

Nachhaltigkeit

Längere Lebensdauer für die Fahrbahn, rezyklierbar Baumaterialien, so wie Nutzung bestehender Schwarzflächen für die Energiegewinnung zeichnen das System aus. Durch Anbringung spezieller Pflanzen zusätzlicher CO2 Abbau.

Solarzellen

Flexible Solarzellenfolien der neusten Generation sind auf einer leichten hightech Membran montiert und generieren 6.32 MW pro Autobahnkilometer.

Trotz des vielversprechenden Konzepts wurde das Projekt aufgrund mehrerer Herausforderungen mit einer zweiten Version der Teilüberdachung erweitert. Denn die Umsetzung des PowerArcs erfordert wiederholte (Teil-)Sperrungen der Autobahn, was allein pro Tag Kosten von über 10.000 Franken verursacht und zusätzlich sind Sicherheitsanforderungen vergleichbar mit denen eines Tunnels notwendig, was weitere Kosten zur Folge hat. Darüber hinaus hätte der Bauherr der ASTRA garantieren müssen, die Mehrkosten für Wartung und Betrieb über die kommenden 25 Jahre zu tragen. Aufgrund dieser Faktoren wird nun einerseits and er leichter umsetzbaren Variante der Teilüberdachung geforscht, andererseits auch eine Weiterentwicklung des PowerArcs vorangetrieben.

Brand / Rauch

Bei Feuer öffnet sich das Dach um Zugang für Rettungshubschrauber zu schaffen und Hitze und Rauch abzuleiten. Das System reagiert passiv durch Schmelzdrähte.

Wind

Trotzt Windfestigkeit bis zu 240 km/h. Bei Überbeanspruchung
z.B. auch durch Erdbeben kann das Tragwerk mittels Sollbruchstellen abrutschen.
Dank Seitenwindschutz +30% Effizienzgewinn beim Fahren.

Sonnenschutz

Fahrzeuge und Fahrbahn werden zuverlässig vor starkem Regen, Hagel, div. Witterungseinflüssen und Sonneneinstrahlung geschützt.

Regen & Schnee

Tragfähigkeit für alle in der Schweiz erforderlichen Schnee- und Regenlasten gegeben.

Temperaturen

Alle Komponenten sind für den durchgehenden Einsatz bei Umgebungstemperaturen von -30° bis 50° ausgelegt.

Kollision

Das Tragwerk hält jeglichen Kollisionen mit Fahrzeugen aller Klassen stand.

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