Description
Description (DE): Deutschland, Belgien und die Niederlande sind über ein riesiges Straßensystem auf einer Gesamtlänge von 1 Mio. Kilometer verbunden. Dieses repräsentiert eine riesige Nutz-Fläche, die zur Generation erneuerbarer Energien durch die Integration von Solarzellen in Straßenbelägen oder Straßeninfrastruktur genutzt werden kann. Bedingt durch die stark wachsende Elektromobilität und dem wachsenden Bedarf an intelligenten Verkehrskontrollsystemen könnte ein Großteil der lokal produzierten Energie direkt lokal genutzt werden. Darüber hinaus kann es den sicheren Betrieb von kritischen Kontrollsystemen begünstigen. Hinzu kommt der Kostenvorteil einer lokalen Energieerzeugung z.B. in abgelegener Lage. Es wurden bereits vielversprechende Demonstratoren realisiert in denen kristalline Silizium Solarzellen in Fahrradwegen (SolaRoad, NL), in Straßen (Colas, F) und Lärmschutzelementen integriert wurden. Nichtsdestotrotz sind Kosten für derartige Elemente sehr hoch, nicht nur weil es sich um Prototypen und keine Massenprodukte handelt, sondern vielmehr weil leicht zerbrechliche Silizium Solarzellen verwendet wurden. Diese benötigen einen hohen mechanischen Schutz und sind daher aufwändig im Aufbau. Dieses Projekt zielt darauf ab, die Kosten für PV in Straßenbelägen oder Straßeninfrastruktur durch Verwendung flexibler Dünnschicht Solarzellen in Verbindung mit einer effizienteren Integration zu senken.
Innerhalb der EMR Region gibt es eine Reihe weltweit führender Institute (z.B. Solliance) im Bereich der Entwicklung von Dünnschicht Solarzellen. Die Region hat zudem ein hervorragendes Industrie-Cluster von Anlagenherstellern für Rolle-zu-Rolle Prozesse, der Herstellung von Folienprodukten und eine chemische Industrie in der Herstellung innovativer Materialien für solche flexiblen Produkte, und Materialien für den Straßenbau, Einbettungsmaterialien und Baumaterialien. Die Einbettung von PV in bauliche Infrastruktur wird unterstützt durch SEAC (NL) und EnergyVille (B). SEAC ist bereits involviert in Projekte in denen akustische Barrieren mit integrierten kristallinen Solar Modulen realisiert werden.
Die 13 privaten Projektpartner sind nachfolgend aufgeführt. Für Industriepartner war ein Gesamtbudget von 1 M€ vorgesehen. Obwohl Interreg vorgeschlagen hat, das Projektbudget zu reduzieren, schlug es auch aktiv neue Partner vor (ISAC, AC & CS, Solarge). Durch die Umschichtung der Budgets wird nun nur noch eine sehr begrenzte Erhöhung des EFRO-Budgets beantragt (68k€), während der private Beitrag um 167k€ erhöht wird. Darüber hinaus arbeitet Van Eycken (B) mit Soltech und ELMOS (D) mit der RWTH zusammen (Briefe werden hochgeladen). Hanergy wird flexible Dünnschicht-PV liefern. Die Validierung wird durch einen Projektbeirat der Interessengruppen EnergieAgentur NRW, BAST (D) Rijkswaterstaat, Prorail (NL), Confederatie Bouw, Flux50, OCW, Flanders Bike Valley, Agentschap W & V (B) beschleunigt. Support-Briefe sind hochgeladen.
Das Projekt zielt darauf ab, eine nachhaltige grenzüberschreitende Zusammenarbeit zwischen Industrie, Forschung und Interessengruppen zu fördern. Ziel ist es, lokale Hersteller und Bauunternehmen technisch zu befähigen, eine kostengünstige Integration von langen Längen von Solarzellenmaterial in die öffentliche Infrastruktur zu realisieren. Dadurch wird eine großflächige dauerhafte Stromerzeugung ohne zusätzliche Landnutzung in der Nähe des Verbrauchsortes ermöglicht. Zum Beispiel würde die in allen 35000 km niederländische Fahrradstraße integrierte PV 15 TWh / Jahr generieren, was einer CO2-Reduktion in der Größenordnung von 5 Mio. t / Jahr entspricht.
Ein Projektziel ist die Einrichtung einer dauerhaften, über die Grenzen hinweggehenden Zusammenarbeit zwischen der Industrie, Forschung und PV Interessensgruppen im Bereich Materialien, Fertigung, Installation, Grid und Straßen Infrastruktur durch Entwicklung, Verteilung und Validierung von Wissen. Dieses mit dem Ziel lokale Herstellern und Baugewerbe eine kosteneffiziente Integration von PV Materialien in öffentliche Infrastruktur aufzuzeigen. Als Resultat wird eine großskalige (GW) Stromgewinnung dicht am Verbraucher ohne zusätzlichen Flächenbedarf ermöglicht. Z.B.: PV integriert in alle 35000km der niederländischen Fahrradstraßen würde 15TWh/Jahr erzeugen, was einer CO2-Reduktion in der Größenordnung von 5 Mio Tonnen/Jahr entspricht.
Provinzen und kommerziellen Einrichtungen entwickeln bereits Pläne für Demonstrationsprojekte zur Solarenergieerzeugung auf und entlang der Straßeninfrastruktur (>4M€ bis 2022). Dieses Interreg-Projekt bringt die erforderlichen Konsortialpartner zusammen und ermöglicht solche Demonstrationsprojekte effektiver zu realisieren. Dies wird durch die Entwicklung und Prüfung der benötigten Dünnschichtsolarmodulmaterialien und basierend auf den bestehenden Erfahrungen mit Silizium-Solarzellen durch die Entwicklung effektiverer Strategien zur Integration in Straßenbeläge und -Infrastruktur erreicht.
Read more Description (EN): Germany, Belgium and The Netherlands are internally connected by a total of 1 million kilometer of roads. This represents a huge area of built environment that can be used for renewable energy generation by integrating solar cell materials into road pavements and road furniture. On the long term, multi-GW scale implemention is considered feasible. As electric driving is rapidly developing, and also the use of intelligent traffic control systems is growing, an increasing amount of this energy produced in the public infrastructure can be used locally. Moreover, it can enhance secure operation of critical control systems independent of external power failures, and on remote locations local energy generation can be more cost effective. Promising demonstrators have already been realized where crystalline solar cells are incorporated into bicycle paths (world’s first by TNO SolaRoad, NL), roads (by Colas, F), smaller demo projects (Solar RoadWays, US) and sound barriers. However, costs of such systems are still high, not only because they have not yet developed towards the stage of standard high volume products, but also because they are based on brittle silicon solar cells in the form of small tiles. These require severe mechanical protection and much assembly. This project aims to reduce cost by using flexible (and thus less breakable) thin film solar sheets, and by more effective integration.
Within the EMR region, a cluster of world class research institutes (several of which are collaborating in the NL/B/D public-private partnership Solliance) has a strong position in the development of thin film solar cell materials which can be produced on flexible materials in lengths up to many hundreds of meters. The region also has outstanding industrial clusters of R2R equipment manufacturers and production, of chemical industry producing innovative materials for flexible products, paving, encapsulation, and construction, of testing and certification facilities. Implementation of PV in built infrastructure is supported by SEAC (NL) and EnergyVille (B). SEAC is already involved in projects where sound barriers are realized with integrated crystalline solar modules.
The 13 private project partners are listed below. A total budget of € 1 million was foreseen for industrial partners. Although Interreg suggested to reduce the project budget, it also actively proposed new partners (ISAC, AC&CS, Solarge). By rearrangement of budgets, only very limited increase in EFRO budget is now requested (68k), while private contribution is increased by 167k€. Moreover, Van Eycken (B) collaborates with Soltech, and ELMOS (D) with RWTH (letters are uploaded). Hanergy (China/USA) will supply flexible thin film PV. Validation will be accelerated through a project advisory committee of stakeholders: EnergieAgentur NRW, BAST (D) Rijkswaterstaat, Prorail (NL), Confederatie Bouw, Flux50, OCW, Flanders Bike Valley ,Agentschap W&V (B). Support letters are uploaded.
The project aims to catalyze a lasting cross border collaboration between this industry, research and stakeholders on PV, materials, manufacturing, installation, grid, and road infrastructure, through development, dissemination and validation of knowledge. Goal is to technically enable local manufacturers and building and construction companies to realize cost effective integration of long lengths of solar cell materials into public infrastructure. As a result, large scale durable electricity generation without additional land use will be enabled close to point of use. For example, PV integrated in all 35000km of Dutch bicycle road would generate 15TWh/yr, equivalent to a CO2 reduction in the order of 5 million tonnes/year.
A number of provinces, cities and commercial entities (NL, B) are already developing plans for demonstration projects on solar energy generation on and along road infrastructure (>4M€ before 2022) . This Interreg project will bring together the required consortium partners and enable them to realize such demonstration projects more effectively. It will do so by developing and testing the required thin film solar module materials and, based on the existing experience with silicon solar cells, by developing more effective strategies to incorporate them into road pavements and -furniture. The project will demonstrate real size test elements at Thor Campus (Genk) and Wijk van Morgen (between Aachen and Heerlen), and promote validation in infrastructural investments. However, actual infrastructure investments will be treated as pro memori in the here proposed EMR project.
Four work packages are foreseen in collaboration with regional SME’s: 1) Adaptation of flexible PV modules, 2) Integration and testing of solar modules in road construction elements 3) Smart electrical interconnection, and 4) Validation and industrialization.
Read more Description (FR): L’Allemagne, la Belgique et les Pays Bas sont interconnectés par un million de kilomètre de routes. Celles-ci sont une aubaine pour étendre la génération d’énergies renouvelables en intégrant à la surface des routes et du matériel urbain du matériel solaire. Les véhicules électriques ainsi que les radars sont en pleine expansion induisant une demande en énergie grandissante d’où la production au sein d’infrastructures publiques pour une consommation locale. De plus, il peut permettre un meilleur contrôle des systèmes de commande (sans parler de potentielles pannes électriques) et la consommation locale le rend plus rentable. Des démonstrateurs prometteurs ont déjà été réalisés où des cellules solaires cristallines sont intégrés dans des pistes cyclables (TNO SolaRoad, NL, premiers mondiaux), des routes (Colas, F) et des murs anti-bruit. Cependant, les coûts de tels systèmes sont élevés car ils ne sont pas encore produits à grande échelle et se basent sur des cellules solaires fragiles de silicium produites en forme de petites tuiles. Elles exigent une haute protection mécanique et beaucoup d’assemblage. Ce projet a pour but de réduire les coûts par l’utilisation de modules sur couche mince flexibles (moins fragile) et d’améliorer l’intégration dans les infrastructures.
Dans la région EMR, des instituts de recherche de renommée mondiale développent des matériaux de cellules solaires sur couche mince (nombreux sont collaborateurs avec les Partenaires Publique et Privés (PPP) transfrontaliers de Solliance) pouvant être déposés sur des substrats flexibles d’une longueur de plusieurs centaines de mètres. La région possède aussi des industries remarquables dans la fabrication de rouleaux et de leur technique, des industries chimiques produisant des matériaux innovants, flexibles mais aussi pour la chaussée, l’encapsulation et la construction, tests d’installations et certification. L’implantation de PV dans les infrastructures est soutenue par SEAC (NL) et EnergyVille (B).
Les 13 partenaires du projet privé sont énumérés ci-dessous. Un budget total de 1M€ était prévu pour les partenaires industriels. Bien qu´Interreg ait suggéré de réduire le budget du projet, il a également activement proposé de nouveaux partenaires (ISAC, AC&CS, Solarge). En réaménageant les budgets, seule une augmentation très limitée du budget de l´EFRO est désormais demandée (68k€), tandis que la contribution privée est augmentée de 167k€. De plus, Van Eycken (B) collabore avec Soltech, et ELMOS (D) avec RWTH (les lettres sont téléchargées). Hanergy (Chine / États-Unis) fournira un système PV flexible à couches minces. La validation sera accélérée par un comité consultatif de parties prenantes: EnergieAgentur NRW, BAST (D) Rijkswaterstaat, Prorail (NL), Confederatie Bouw, Flux50, OCW, Flanders Bike Valley, Agentschap W & V (B). Les lettres de support sont téléchargées.
Le projet catalysera durablement la collaboration transfrontalière entre les industries, les chercheurs et les intervenants travaillant sur les PV, la fabrication, les matériaux, l’installation, le réseau électrique et l’infrastructure des routes par le développement, la diffusion et la validation des connaissances. Des fabricants, entreprises du bâtiment et constructeurs locaux seront ainsi capable de réaliser de façon rentable de longs panneaux de matière solaire intégrés aux infrastructures publiques. En conséquence on permettra la génération d’électricité durable à grande échelle sans l’utilisation d’espaces supplémentaires et directement au point d’usage. Intégrer des PV dans les 35000km de pistes cyclables néerlandaises, par exemple, générerait 15TWh/an, ce qui équivaut à une réduction de CO2 d’environ 5 millions de tonnes/an.
Un nombre de provinces, villes et entités commerciales (NL, B) développent déjà des idées de génération d’énergie solaire utilisant les routes et matériels urbains (>4M€ avant 2022). Ce projet d’InterReg rassemblera les partenaires nécessaires et leur permettra de réaliser de tels projets de façon rentable. Cela en développant et testant les modules de cellules solaires sur couche mince, en se basant sur les expériences menées avec des cellules solaires de silicium, et enfin en développant des stratégies plus effectives pour les incorporer dans les routes et installations. Le projet présentera les démonstrateurs d’éléments PV-intégrés de tailles réelles et encouragera la validation des investissements infrastructurels. Cependant l’investissement des infrastructures réel sera utilisé comme référence dans cette proposition de projet de la région EMR.
Trois lots de tâches spécifiques sont prévus en collaboration avec les PME régionales : 1) adaption des modules solaires, 2) intégration et tests de ces modules dans les éléments de constructions 3) Interconnexion électrique et 4) Validation en industrialisation.
Read more
Website: http://www.interregemr.eu/
Expected Results (EN): RI2 Proportion of innovative enterprises that cooperates with enterprises and knowldge institutions.
Expected Outputs (DE): Das Projekt sieht eine aktive Projektbeteiligung von derzeit 30 Unternehmen vor, davon sind 7 durch aktive Forschungs-, Entwicklungsarbeiten, sowie Realisierung von Demonstratoren und mindestens 20 durch aktive Beteiligung in Workshops, bilateralem Informationsaustausch und Entwicklung von Implementierungs-Projekten eingebunden. Durch aktive Verbreitung der Projektergebnisse in Form von branchenorientierten Seminaren, Zugang zu Feldtests, bilateralen Kontakten, Implementierungsprojekten, Dokumentationen und Websites soll zusätzlich eine weitaus höhere Anzahl an Unternehmen in der EMR Region angesprochen werden. Neue Produkte sollen mit diesen Unternehmen entstehen: Regelelektronik für dynamische Abschattungsszenarien und Stromrichter, Dünnschicht Module mit kostengünstiger Verkapselung und hoher mechanischer Belastbarkeit, PV integriert in Bauelemente für Straßen und Straßeninfrastruktur. Ein Netzwerk mit Behörden und Interessens-Verbänden wird genutzt, um Anwendungsprojekte in der öffentlichen Infrastruktur zu generieren. Es wird auch eine Reihe von öffentlich-privaten Partnerschaften (SEAC, EnergyVille, SolaRoad, Solliance), die KMU unterstützen, dauerhaft kombinieren und stärken.
Noch wichtiger ist jedoch, dass es eine Reihe sehr vielversprechender Quervernetzungen zwischen KMUs anregen soll (in der Materialentwicklung, im Anlagenbau, der industriellen Fertigung von Bau- und Konstruktionskomponenten, der PV-Herstellung, der Leistungselektronik, der Infrastrukturtechnik und von Stromnetzbetreibern). Ein wichtiger Punkt ist, dass die öffentliche Straßeninfrastruktur nicht nur Energie verbraucht, weil sie "intelligenter" wird (Einbeziehung aktiver Technologiekomponenten, die dem Transport dienen), sondern auch Energie erzeugt (Ersatz bisheriger passiver Infrastrukturkomponenten durch aktive Technologien).
Ebenso wie im Wohnungs- und Bürohaussektor werden Nachhaltigkeits- und Energiemaßnahmen nicht nur neue Arbeitsweisen implizieren, sondern auch zur Einführung fortschrittlicher technologischer Produkte, wirtschaftlicher Aktivitäten und Vorschriften führen. Weitere Quervernetzungen entstehen durch die Kombination aktiver Technologiekomponenten und der infrastrukturellen Energieerzeugung (autarke Systeme und lokaler Energieeinsatz) zwischen BIPV und IIPV bei der Lösung von Teilschattenproblemen oder die Verwendung von (Bulk-) Straßenbaustoffen zur Verkapselung von PV anstelle von aktuelle PV-Modul-Verkapselungstechnologie.
Read more Expected Outputs (EN): The project aims for active project participation of at least 30 companies, of which at least 7 by active codevelopment in research and realization of demonstrators, and at least 20 by active participation through workshops, bilateral information and discussion, and development of implementation projects. Active dissemination of project results will be realized towards a multitude of this number in the EMR region through branch oriented seminars, field lab access, bilateral contacts, implementation projects, publications, documentation and websites. New products will be developed: electronics voor mitigation of partial shadowing and power conversion, thin film modules with low cost encapsulation for high mechanical load and PV integrated construction elements for roads and road furniture.
It will also durably combine and strengthen a number of Public Private Partnerships (SEAC, EnergyVille, SolaRoad, and cross-border PPP Solliance) that support SME.
But even more importantly, it aims to stimulate a number of very promising crossovers between SME’s in materials development and supply, production equipment, industrial manufacturing of building and construction components, PV manufacturing, power electronics, infrastructural engineering, and electricity grid owners. One important cross over is that public road infrastructure will not only consume energy as it becomes “smarter” (incorporation of active technology components that serve transport) but that it will also produce energy. The incorporation of active technology in thus far passive infrastructure components will, just as in the residential and commercial building sector, not only imply new ways of working but also lead to introduction of many advanced technological products, economic activities and regulations. Other cross overs will be the combination of active technology components and infrastructural energy generation (autarkic systems and local energy use), and even more between BIPV and IIPV in solving partial shadowing issues, or the use of (bulk) road construction materials for encapsulation of PV instead of current PV module encapsulants.
Students of university level and higher vocational training will participate in research and development, also within the mentioned PPP’s.
Read more Expected Outputs (FR): Le projet vise à la participation active d’au moins 30 entreprises selon lesquelles, 7 correspondent au co-développement en R&D et réalisation de démonstrations puis, 20 autres par leur implication dans les ateliers, discussions et développement de l’implémentation du projet. La propagation des résultats sera réalisée dans la région EMR via des séminaires spécialises, laboratoires de campagne, contacts, implémentations, publications, documentations et site internet. De nouveaux produits seront développés dans ces entreprises: électronique afin de réduire l’ombrage partiel et maximer la conversion d’énergie, modules sur couche mince avec des encapsulants à faible coûts et haute charges mécaniques, intégration de PV dans les éléments de construction pour les chaussés et le mobilier urbain.
Les PPP (Partenaires Publiques et Prives) tels que SEAC, EnergyVille, SolaRoad et Solliance PPP transfrontalier, soutiendront les PME.
Ce projet stimule des croisements entre les PME dans le développement de matériaux et leur approvisionnement, la production d’équipement, la fabrication industrielle de bâtiments et les composants de construction, la fabrication de PV, l’énergie électronique, l’ingénierie infrastructurelle et les propriétaires des réseaux électriques. Un point intéressant est que les infrastructures de routes publiques ne vont pas seulement consommer de l’énergie sachant qu’elles deviennent “intelligentes” (incorporation de composés technologiques actifs qui servent au transport). La mesure de la durabilité et de l’énergie induisent une nouvelle manière de travailler ainsi que l’introduction de produits ayant des technologies avancées, des activités économiques ainsi que des règlementations dans le secteur résidentiel et celui des bâtiments commerciaux. La combinaison de composés aux technologies actives et la génération d’énergies infrastructurelles (système autarcique et consommation d’énergie locale) entre BIPV et IIPV pourrait résoudre ces interrogation d’ombrages partiels ou l’utilisation de matériaux de construction de chaussée pour encapsuler les PV à la place des encapsulants actuels.
Les étudiants de niveau universitaire et de formations professionnels supérieurs pourront participer aux recherches et développement au seins de PPP.
Read more
