Der Bundesrat

Bern, 27.10.2021

StudieüberdasPotenzialderLärmschutzwände entlang von Autobahnen
und Bahnstrecken für die Produktion vonSolarenergie
Bericht des Bundesrates
in Erfüllung des Postulats 20.3616
vom 15.06.2020

ZUSAMMENFASSUNG
In Beantwortung des Postulats Storni 20.3616 (Lärmschutzwände entlang von Autobahnen und
Bahnlinien. Studie über ihr Potenzial für die Produktion von Sonnenenergie) wurde von November 2020
bis März 2021 eine Studie mit dem Ziel durchgeführt, die bestehenden Photovoltaik-Potenzialstudien
zu aktualisieren und eine realistische Abschätzung des technisch und wirtschaftlich realisierbaren
Potenzials auf Lärmschutzwänden (LSW 1) entlang von Nationalstrassen und Bahnstrecken
vorzunehmen.
Die Erfahrungen mit Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) auf LSW in der Schweiz und im Ausland seitden 1980er-Jahren haben noch nicht zum flächendeckenden Bau dieser Anlagenart geführt. Die
Haupteinschränkungen, die diesen Einsatz betreffen, sind die Mindestabstände, die aus Sicherheitsund Betriebsgründen zu Verkehrswegen oder Bahnstromleitungen eingehalten werden müssen, sowie
die akustischen Auswirkungen des Vorhandenseins von reflektierenden PV-Modulen auf überwiegend
absorbierenden Wänden. Die tatsächlichen Aufstellungsmöglichkeiten hängen auch von derlandschaftlichen Einbindung, der Beschattung oder von Hindernissen beim Zugang zu den Wänden ab.
Aus wirtschaftlicher Sicht profitieren Anlagen auf LSW zwar wie andere Anlagentypen von den
niedrigeren Kosten der PV-Module, die erforderliche Investition ist jedoch oft höher als bei einer
vergleichbaren Anlage auf Gebäudedächern. Dies liegt an den notwendigen Verfahren und Studien
sowie an den zusätzlichen Kosten für den Anschluss der Anlage an einen Anschlusspunkt, sei es eine
Infrastruktur des Bundesamtes für Strassen (ASTRA), der SBB oder das nächstgelegene öffentlicheNetz.
Das in dieser Studie geschätzte Potenzial für die PV-Energieerzeugung auf LSW entlang vonNationalstrassen und Eisenbahnstrecken unterscheidet zwischen einem technischen Potenzial, das die
identifizierten technischen Einschränkungen erfüllt (optimierte Konfigurationen für Wände
unterschiedlicher Höhe), einem technisch-wirtschaftlichen Potenzial, das sich auf Anlagen mit
vertretbaren Kosten beschränkt (Stromgestehungskosten unter 20 Rp./kWh, Einmalvergütung
abgezogen) und einem nutzbaren Potenzial, das die Standortbeschränkungen berücksichtigt.
Potenzial

Nationalstrassen

Bahnstrecken

Gesamt

MWp

GWh

MWp

GWh

MWp

GWh

Technisch

371

322

128

116

499

438

Technisch-wirtschaftlich

232

207

101

93

333

300

Nutzbar

61

55

50

46

111

101

Das nutzbare Potenzial, das auf 101 GWh pro Jahr geschätzt wird (55 GWh entlang derNationalstrassen und 46 GWh entlang von Bahnstrecken), entspricht 0,15 % des national nutzbaren
Potenzials für die PV-Energieerzeugung (Dächer und Fassaden), das laut Bundesregister auf 67 TWhgeschätzt wird. Selbst wenn man die Einschränkungen bei der Umsetzung für Gebäude berücksichtigt,
leistet das Potenzial von LSW nur ein kleiner Beitrag zum nationalen Potenzial. Die durchschnittlichen
Investitionskosten der Anlagen, die dieses realistische Potenzial bilden, liegen bei 1750 CHF/kWp.
Für das ASTRA und die SBB, die sich zu energetisch und klimapolitisch vorbildlichen Massnahmen
verpflichtet haben, trägt das PV Potenzial auf LSW eine relevante zusätzliche Menge zum PVProduktionsportfolio bei. Die LSW in der Nähe von Strassentunneln können das Äquivalent von 11 %(d. h. 4,5 GWh) des auf anderen ASTRA-Flächen identifizierten nutzbaren Potenzials produzieren, unddas technische und wirtschaftliche Potenzial auf den LSW entlang von Bahnstrecken (101 MWp) ist
vergleichbar mit demjenigen auf den Dächern von Bahnsteigen (100 MWp). Der Anteil desEigenverbrauchs und der Preis, zu dem die Energie vor Ort verwertet werden kann, haben einenmassgebenden Einfluss auf die Entscheidung zum Bau einer PV-Anlage auf LSW.
Laufende technologische Entwicklungen werden die Leistung von PV-Systemen weiter verbessern undihre Kosten senken, auch für Installationen auf LSW. Die zusätzlichen Kosten im Zusammenhang mit
der Installation auf LSW (Verfahren, akustische und landschaftliche Studien) werden aufgrund von
Skaleneffekten eher sinken.
1 Abkürzungen: Siehe Glossar auf Seite 7

2/31

SINTESIIn risposta al postulato Storni 20.3616 (“Studio sul potenziale di produzione di energia fotovoltaica
realizzabile sulle pareti foniche lungo autostrade e linee ferroviarie”), tra novembre 2020 e marzo 2021
è stato realizzato uno studio con l'obiettivo di aggiornare gli studi esistenti sul potenziale fotovoltaico(PV) e di fare una stima realistica del potenziale tecnicamente ed economicamente sfruttabile sullepareti antirumore lungo le strade e le ferrovie nazionali.
Le esperienze con installazioni fotovoltaiche su pareti antirumore dagli anni '80 in Svizzera e all'esteronon hanno ancora portato alla costruzione generalizzata di questo tipo di installazioni. I principali vincoli
che riguardano questa diffusione sono le distanze minime da rispettare dalle corsie di traffico o dallelinee elettriche ferroviarie per ragioni operative e di sicurezza, e le implicazioni acustiche della presenzadi pannelli fotovoltaici riflettenti su pareti prevalentemente assorbenti. Le possibilità effettive dicollocazione dipendono anche dall'integrazione del paesaggio, dall'ombreggiamento o dagli ostacoli per
accedere alle pareti. Da un punto di vista economico, anche se le installazioni su pareti antirumore
beneficiano, come altri tipi di installazioni, di costi più bassi dei moduli fotovoltaici, l'investimento
necessario è spesso più alto che per un impianto su tetto. Ciò è dovuto alle procedure e agli studi
necessari, così come al costo aggiuntivo per collegare l'impianto a un punto di connessione, sia esso
un'infrastruttura dell’Ufficio federale delle strade (USTRA) o delle FFS o la rete pubblica più vicina.
Il potenziale di produzione di energia fotovoltaica sulle pareti antirumore lungo le strade nazionali e leferrovie stimato da questo studio distingue tra un potenziale che soddisfa i vincoli tecnici identificati(configurazioni ottimizzate per pareti di diverse altezze), un potenziale tecnico-economico che è limitato
alle installazioni con un costo ragionevole (costo energetico scontato inferiore a 20 ct./kWh, deducendo
la rimunerazione unica) e un potenziale sfruttabile che tiene conto dei vincoli di localizzazione.
Potenziale

Strade nazionali

Ferrovie

Totale

MWc

GWh

MWc

GWh

MWc

GWh

Tecnico

371

322

128

116

499

438

Tecnico-economico

232

207

101

93

333

300

Sfruttabile

61

55

50

46

111

101

Il potenziale sfruttabile stimato di 101 GWh all'anno (55 sulle strade e 46 sulle ferrovie) rappresenta lo
0,15% del potenziale nazionale sfruttabile per la produzione di energia fotovoltaica (tetti e facciate), cheè stimato in 67 TWh secondo il catasto federale. Anche considerando i vincoli di attuazione sugli edifici,
il potenziale delle pareti antirumore rimane un piccolo contributo al potenziale nazionale. Il costo medio
di investimento degli impianti che formano questo potenziale realistico è di 1750 CHF/kWp.
Questo potenziale può contribuire significativamente al portfolio di produzione PV dell'USTRA e delle
FFS, che sono impegnate in azioni legate all'energia e all'esemplarità climatica. Le pareti antirumore inprossimità delle gallerie stradali possono produrre l'equivalente dell'11% (cioè 4.5 GWh) del potenziale
sfruttabile individuato sulle altre superfici dell'USTRA, e il potenziale tecnico ed economico sulle pareti
antirumore delle ferrovie (101 MWc) è paragonabile a quello dei tetti delle piattaforme (100 MWc). La
quota di consumo proprio e il prezzo al quale l'energia può essere utilizzata localmente avranno
un'influenza decisiva sulla decisione di costruire un impianto fotovoltaico su parete antirumore.
I continui sviluppi tecnologici contribuiranno a migliorare le prestazioni dei sistemi fotovoltaici e adabbassarne i costi, anche per le installazioni su parete antirumore. I costi aggiuntivi legati
all'installazione su parete antirumore (procedure, studi acustici e paesaggistici) diminuiranno invece
grazie a delle economie di scala.

3/31

SUMMARYIn response to postulate Storni 20.3616 (“Noise barriers along motorways and railways. Study on thepotential for the production of photovoltaic energy”), a study was carried out between November 2020
and March 2021 with the aim of updating the existing photovoltaic (PV) potential studies and making arealistic estimate of the technically and economically feasible potential on noise barriers (NB) along
national roads and railways.
Experiences with PV installations on noise barriers since the 1980s in Switzerland and abroad have not
yet led to the widespread construction of this type of installation. The main constraints affecting thisdeployment are the minimum distances to be respected from traffic lanes or railway power lines forsafety and operational reasons, and the acoustic implications of the presence of reflective PV panels on
predominantly absorbent walls. The actual implementation possibilities also depend on landscape
integration, shading or obstacles to access the walls. Economically, although PV installations on NB
benefit, like other types of installations, from the lowering costs of PV modules, the investment required
is often higher than for a rooftop plant. This is due to the necessary procedures and studies, as well as
the additional cost of connecting the plant to a connection point, either to an infrastructure belonging to
the Federal Office for Roads (FEDRO) or to the SBB, or the nearest public grid.
The potential for PV energy production on NB along national roads and railways estimated by this study
distinguishes between a potential that meets the identified technical constraints (optimised
configurations for walls of different heights), a techno-economic potential that is limited to installations
with a reasonable cost (discounted energy cost below 20 ct./kWh, single remuneration deducted) andan exploitable potential that takes into account implementation constraints.
Potential

National roads

Railway

Total

MWp

GWh

MWp

GWh

MWp

GWh

Technic

371

322

128

116

499

438

Techno-economic

232

207

101

93

333

300

Exploitable

61

55

50

46

111

101

The estimated exploitable potential of 101 GWh per year (55 on the roads and 46 on the railways)
represents 0.15% of the national exploitable potential for PV energy production (roofs and facades),which is estimated at 67 TWh according to the federal register. Even taking into account theimplementation constraints on buildings, the potential of NB remains a small contribution to the national
potential. The average investment cost of the installations forming this realistic potential is 1750
CHF/kWp.
Noise barriers can contribute significantly to the PV production portfolio of FEDRO and SBB, which arecommitted to energy and climate exemplarity. The NB near road tunnels can produce the equivalent of
11% (i.e., 4.5 GWh) of the realistic potential identified on other FEDRO surfaces, and the technical andeconomic potential on railway NB (101 MWp) is comparable to that on platform roofs (100 MWp). The
share of own consumption and the price at which the energy can be recovered locally will have a decisive
influence on the decision to build a PV installation on NB.
Ongoing technological developments will continue to improve the performance of PV systems and lower
their costs, including for installations on NB. The additional costs of installation on NB (procedures,
acoustic and landscape studies) will rather decrease due to economies of scale.

4/31

Glossar
Abkürzung
ASTRA
BAV
BF
BFE
CAPEX
LSV
EBG
EPFL
FEDRO
FFS
GW
GWh
GWp
Hz
kWc
kWh
kWp
LCOE
LSW
MF
MW
MWc
MWh
MWp
NB
NHG
NZV
OPEX
PV
Rp.
RPG
SBB
VPVE

BedeutungBundesamt für Strassen
Bundesamt für Verkehr
Bifazial
Bundesamt für Energie
Capital Expenditures (Investitionsausgaben)
Lärmschutz-Verordnung
Eisenbahngesetz
Eidgenössische Technische Hochschule LausanneFederal office for roads
Ferrovie federali svizzere
Gigawatt (elektrische Leistung)Gigawattstunde (elektrische Energie)
Gigawatt Peak (elektrische Spitzenleistung)
Hertz
Kilowatt creta
Kilowattstunde (elektrische Energie)
Kilowatt Peak (elektrische Spitzenleistung)Levelised Cost of Electricity (Stromgestehungskosten)
Lärmschutzwand
Monofazial
Megawatt (elektrische Leistung)Megawatt creta
Megawattstunde (elektrische Energie)
Megawatt Peak (elektrische Spitzenleistung)Noise barrier
Bundesgesetz über den Natur- und Heimatschutz
Eisenbahn-Netzzugangsverordnung
Operational Expenditures (Betriebskosten)
Photovoltaik
RappenBundesgesetz über die Raumplanung
Schweizerische Bundesbahnen
Verordnung über das Plangenehmigungsverfahren für Eisenbahnanlagen

5/31

Inhalt
1

Postulat und Inhalt des Auftrags .............................................................................................72

Ausgangslage ............................................................................................................................8
Solarenergie in der Schweiz ........................................................................................................8
Erkenntnisse aus bestehenden Anlagen .....................................................................................9Bestehende Studien zum PV-Potenzial an Lärmschutzwänden .............................................. 11

3

Beurteilung des Potenzials.................................................................................................... 12
Technische Parameter ............................................................................................................. 12
Wirtschaftliche Parameter ........................................................................................................ 16
Potenzialschätzung Strassen ................................................................................................... 18
Potenzialschätzung Schiene .................................................................................................... 20

4

Nutzung des Potenzials ......................................................................................................... 23
Bedeutung und Wettbewerbsfähigkeit des PV-Potenzials an Lärmschutzwänden.................. 23
Bewilligungs- und Genehmigungsverfahren............................................................................. 24
Bau und Erneuerung von Lärmschutzwänden ......................................................................... 26

5

Schlussfolgerungen ............................................................................................................... 28

6

Vorgeschlagene Massnahmen .............................................................................................. 30

Bibliografie ........................................................................................................................................... 31
Anhang: Methodologische Details .................................................................................................... 31

6/31

1

Postulat und Inhalt des Auftrags

Das Postulat 20.3616 von Bruno Storni vom 15.06.2020 «Lärmschutzwände entlang von Autobahnen
und Bahnstrecken. Studie über ihr Potenzial für die Produktion von Solarenergie» hat folgenden
Wortlaut:«Der Bundesrat wird beauftragt, eine umfassende Studie zu verfassen über das Potenzial, das
Lärmschutzwände und andere Ad-hoc-Strukturen entlang von Autobahnen und Bahnstrecken
für die Produktion von Solarenergie haben. Die Studie ist bis Ende 2020 vorzulegen. Die Ziele
der Energiestrategie 2050 sehen einen erheblichen Ausbau der Produktion erneuerbarer
Energien, und damit auch der Solarenergie, vor. Gemeinhin werden Photovoltaikanlagen auf
Dächern oder Fassaden von Wohn- und Geschäftshäusern und öffentlichen Gebäuden
angebracht. Neben diesen klassischen Örtlichkeiten können aber auch bestehende oder nochzu bauende Lärmschutzwände entlang von Autobahnen oder Bahnstrecken für mittlere undgrosse Photovoltaikanlagen genutzt werden. Die Idee ist nicht neu. In Chur besteht eine solche
Anlage an der A13 bereits seit über 30 Jahren. Andere Anlagen kamen später hinzu. Ein
systematisches Vorgehen ist aber nicht auszumachen. Die technologische Entwicklung derletzten Jahrzehnte hat neue Photovoltaikzellen hervorgebracht, die sich für verschiedene
Expositionen an Lärmschutzwänden und sogar für durchsichtige Wände eignen. Die fraglichen
Bauten (Autobahn- und Eisenbahnnetz) sind im Eigentum des Bundes. Darum ist es vongrundlegender Bedeutung, dass der Bund ihr Energiepotenzial genau kennt und sie aktiv nutzt.
Und darum braucht es eine Potenzialstudie.»Das vorliegende Dokument entspricht der im Postulat verlangten Studie. Sie wurde im Auftrag desBundesamtes für Strassen (ASTRA) vom Energie- und Umweltplanungsbüro Planair SA vom November
2020 bis März 2021 durchgeführt, in Zusammenarbeit mit Stellen des ASTRA, des Bundesamtes fürEnergie (BFE), des Bundesamtes für Verkehr (BAV) und der Schweizerischen Bundesbahnen (SBB).
Tabelle 1: Methodik der Studie

Vorbereitung• Analyse der Erkenntnisse aus bestehenden Anlagen und der durchgeführten
Potenzialstudien• Datenbankanalyse der Lärmschutzwände (LSW) entlang von Nationalstrassen
und Bahnstrecken• Identifizierung der wichtigsten zu beachtenden Parameter und EinschränkungenStudie• Analyse der verschiedenen Konfigurationsvorschläge für PV-Anlagen auf LSW an
einem Workshop mit Experten für die Themen Akustik, Statik, Integration
Landschaft/Umwelt• Zusätzliche akustische und statische Studien in Zusammenarbeit mit dem Büro
Prona und der EPFL, um die zu berücksichtigenden Konfigurationsarten zu
validieren• Visuelle Stichproben von Lärmschutzwänden für die Strasse zur Abschätzung derUmsetzungswahrscheinlichkeit• Berechnung der Kosten für die Realisierung von Musteranlagen

Potenzialschätzung• Berechnung des technischen Potenzials• Berechnung des wirtschaftlichen und des realistischen Potenzials• Situierung des Vorhabens in den schweizerischen Kontext und in Bezug auf die
Klimaziele von ASTRA und SBB

Die Studie befasst sich mit der Aktualisierung der bestehenden Potenzialstudien im Hinblick auf die
jüngsten technologischen Fortschritte und hat eine vertiefte Evaluation der Kompatibilität der
Photovoltaikanlagen mit der Lärmschutzfunktion und den Sicherheits- und Betriebseinschränkungen derInfrastruktur durchgeführt. Ziel war es, eine realistische Einschätzung des technisch und wirtschaftlich
nutzbaren Potenzials zur Solarenergieerzeugung (nachfolgend «Potenzial») an den Lärmschutzwänden

7/31

entlang von Autobahnen und Bahnstrecken vorzulegen. Die angewandte Methodik wird in der Tabelle 1
dargelegt.
Der Bericht ist wie folgt aufgebaut: Kapitel 2 stellt die Ausgangslage für die Studie vor, die Erkenntnisse
aus bereits umgesetzten Anlagen und Studien; in Kapitel 3 werden Methodik und die Ergebnisse derPotenzialstudie präsentiert; Kapitel 4 beleuchtet das im Rahmen der Energiestrategie festgestellte
Potenzial. Die Kapitel 5 und 6 stellen die Schlussfolgerungen und die vorgeschlagenen Massnahmen
vor.

2

Ausgangslage
Solarenergie in der Schweiz
Energiestrategie, nationale PV-Ziele

Im Basisszenario der Energiestrategie 2050 stellt die Photovoltaik die erste Säule derEnergieversorgung in der Schweiz dar. Die im November 2020 im Auftrag des Bundesamts für Energie
veröffentlichten Energieperspektiven 2050+ sehen für diese Technologie daher bis 2050 [1] eine
Jahresproduktion von 34 TWh vor, d. h. eine Steigerung um den Faktor 13 im Vergleich zu heute. Um
dieses Ziel zu erreichen, muss die Verbreitung der Photovoltaik beträchtlich beschleunigt und das
jährliche Installationsvolumen von 400 MWp auf 1000 MWp erhöht werden. Gleichzeitig wird das
theoretische Potenzial auf Gebäudedächern vom BFE auf 50 TWh und für mittelmässig bis sehr gut
geeigneten Fassaden auf 17 TWh geschätzt. [2]Obwohl dieses Potenzial dem Anschein nach genügen könnte, um die Ziele zu erreichen, ist es sinnvoll
zu prüfen, ob weitere Flächen zusätzliches Potenzial gewährleisten könnten, da ein Teil der Gebäude
aus technischen, architektonischen oder wirtschaftlichen Gründen oder wegen des mangelnden Willensder Besitzer allenfalls nicht genutzt werden könnte. Die Infrastruktur ist insofern interessant, da sie eine
doppelte Nutzung der Fläche ermöglicht und keine Industrialisierung natürlicher oderlandwirtschaftlicher Flächen bedingt. Die Lärmschutzwände sind mit einer Gesamtlänge von 577 km
entlang der Nationalstrassen und von 412 km entlang der Bahnstrecken ein geeigneter Kandidat. Die
Autobahnränder, deren PV-Potenzial basierend auf ihrer Fläche auf 3,9 TWh [3] geschätzt wurde,
werden hier nicht einbezogen wegen eines Interessenkonflikts mit der Biodiversität und dem
Landschaftsschutz, im Einklang mit dem Positionspapier des Bundesamts für Raumentwicklung (ARE),
Umwelt (BAFU), Energie (BFE) und Landwirtschaft (BLW) über freistehende PV-Anlagen [4]. Im
Gegensatz zu Deutschland gibt es im Schweizer Recht keine bevorzugten Flächen für die
Energieerzeugung, die den «Solarfreiflächen» an den Rändern von Autobahnen und Bahnstrecken
entsprechen.
Die Frage der Nutzung von LSW zur Erzeugung von Solarenergie war in der Vergangenheit schon
Gegenstand parlamentarischer Vorstösse, etwa bei der Interpellation Baumgartner (96.3126) und beim
Postulat Darbellay (11.4017). Die Pilotversuche, die in diesem Zusammenhang durchgeführt wurden,
haben nicht zum flächendeckenden Bau dieser Anlagenart geführt: Sie sind auf den ersten Blick weniger
rentabel und stellen ausserdem zusätzliche Hindernisse hinsichtlich Nutzungskonflikten und
Raumplanung dar. Die LSW haben allerdings den Vorteil, dass sie sich seit 2008 im Besitz des Bundes
befinden, was eine systematischere Umsetzung ermöglichen könnte, wenn sich die momentanen
Bedingungen als günstiger erweisen würden.
Der Bund hat mehrere Massnahmenpakete beschlossen, um in der Energiestrategie 2050 eineVorbildrolle einzunehmen. Das Klimamassnahmenpaket umfasst insbesondere die Nutzung aller
angepassten Dachflächen von Bundesgebäuden (einschliesslich derjenigen des ASTRA) für die
Erzeugung von Solarenergie. Das Programm Energie-Vorbild Bund umfasst auch die bundesnahen
Betriebe, einschliesslich der SBB, und fördert die Produktion von Solarenergie. Das BAV entwickelt seit2013 parallel ein Programm zur Umsetzung der Energiestrategie 2050, unter anderem im Bereich der
Produktion erneuerbarer Energien, indem Strategien erarbeitet und innovative Projekte zusammen mit
8/31

der ÖV-Branche unterstützt werden. Das ASTRA und die SBB haben sich im Rahmen dieser
Programme verpflichtet, bis im Jahr 2030 35 bzw. 30 GWh/Jahr an Solarenergie auf ihren eigenen
Gebäuden und Anlagen zu erzeugen. Geeignete LSW könnten eine Ergänzung zum Objekteportfolio
für diese Massnahmen darstellen.
Technologischer Kontext
Das exponentielle Wachstum des Photovoltaikmarktes hat eine rasche Entwicklung der Technologie
ermöglicht. Die Innovationsbestrebungen konzentrieren sich hauptsächlich auf Kostensenkung und die
Leistungsverbesserung. Ziel ist es, die Gestehungskosten für PV-Energie, die laut der Internationalen
Agentur für erneuerbare Energien in den letzten zehn Jahren um 80 Prozent gesunken sind, weiter zu
senken. Die im Auftrag des BFE [5] durchgeführte Photovoltaikmarkt-Beobachtungsstudie 2019 hat
gezeigt, dass die Kosten für Anlagen auf Dächern in der Schweiz zwischen CHF 800/kWp für Anlagenmit über 1 MWp und CHF 3160/kWp für Anlagen mit 2 bis 10 kWp betragen. Der vorliegende Bericht
untersucht die Mehrkosten für die Installation an LSW und analysiert die Rentabilität von PV-Anlagen indiesem Zusammenhang.
Dank der technologischen Diversifizierung wurde übrigens eine doppelte Nutzung von PV-Anlagenmöglich: Sie können zum Beispiel beim Gebäude Dichtheitsfunktionen übernehmen oder
Landwirtschaftsflächen schützen. Der Lärmschutz stellt eine weitere Möglichkeit einer doppelten
Nutzung dar, sofern die PV-Anlage die akustische Leistung der Wand nicht beeinträchtigt. Falls
technisch umsetzbar, ist der Einsatz von bifazialen Modulen, die auf beiden Seiten Strom erzeugen,daher in Anbetracht der Kriterien Leistung, Ästhetik oder Kosten äusserst interessant. Der Marktanteil
solcher Module könnte weltweit [6] von 8 % im Jahr 2019 auf 35 % im Jahr 2030 steigen, wobei die
Kosten sinken dürften. Dieser Möglichkeit wird im Bericht auf den Grund gegangen.
Einen detaillierteren Überblick über den PV-Markt und über die Auswirkungen auf die PV-Anlagen auf
LSW findet sich im Anhang zur Methodik (§ 1).

Erkenntnisse aus bestehenden AnlagenAls die Schweiz 1989 in Chur an einer LSW erstmals eine PV-Anlage installierte, war das eine
Pionierleistung. Seither sind andere Länder dem Beispiel der Schweiz gefolgt, und heute gibt es
mindestens 50 solcher Anlagen weltweit sowie 10 in der Schweiz, entlang von Strassen undBahnstrecken. Die Anlagen in der Schweiz wurden unter kantonaler Aufsicht, ohne systematische
Vorgaben von BAV oder ASTRA, realisiert. Die folgenden Tabellen veranschaulichen die bestehenden
Anlagen. Dass es sich dabei um eine ziemlich beschränkte Zahl von Anlagen handelt, zeigt, dass es
gewisse Probleme bei der Umsetzung gibt. Darauf wird in diesem Bericht eingegangen.

Land
Deutschland
Schweiz
NiederlandeÖsterreich
Vereinigtes
Königreich
Australien
DänemarkFrankreich
ItalienKroatien
Slowenien
Schweden

Erste Anlage
1992
1989
1995
1992

Anzahl(mind.)
18
10
4
3

2006
2007
1991
1999
2006
2010
2012
2014

3
2
2
2
2
1
1
1

Tabelle 2:PV-Anlagen auf LSW weltweit, Stand 2017
[8]

Ort

Achse

Leistung
(kWp)

Chur
A13
103
GordolaBahn
103
Giebenach
A2100
Zürich (Aubrugg)
E41
10
Zürich (Wallisellen)
Bahn
10
Zürich (Brüttisellen)
A1
10
Safenwil
A1
80
Melide (Lugano)
A2/Bahn123
Münsingen
Bahn
13
Zumikon
A52**
89* 2017 konnte eine Leistungssteigerungvorgenommen werden [7]

Typ
MF
MF
MF
BF
MF
MF
MF
MF
BF
MF
auf

Jahr
1989*
1992
1995
1997
1998
1999
2001
2007
2008
2014
260 kWp

Tabelle 3: PV-Anlagen auf LSW in der Schweiz mit Art der Moduls(monofazial oder bifazial) [9]9/31

Element

Erkenntnisse

Modultyp und-ausrichtung

Die meisten bestehenden Anlagen nutzen monofaziale Module, die nach Süden
ausgerichtet (140–220°, wobei Süden 180° entspricht) und horizontal um 30 bis
50° geneigt sind. Die sinkenden Preise für bifaziale Module dürfte diese Tendenz
beeinflussen.
Gemäss einer Studie der englischen Stelle «Highway England», die am Anfang
und am Ende einer PV-LSW Kameras aufgestellt hatte, kann kein verändertes
Verhalten der Strassenbenutzer/-innen beobachtet werden (Bremsen,
Beschleunigen, Spurwechsel).
Da die PV-Module mit einer Glasschicht versehen sind, können Personen
geblendet werden. Sie haben jedoch kein signifikant höheres Blendpotenzial als
Glas-LSW.
Tests zufolge, die im Rahmen des Projekts «Solar Highways» in den
Niederlanden durchgeführt wurden und bei denen unterschiedliche
Reinigungsverfahren an PV-Testanlagen an LSW eingesetzt wurden, war kein
Einfluss auf die Erträge messbar. Die Nähe der Strasse scheint die Leistung also
nicht zu beeinträchtigen. Die deutschen Behörden geben weiter an, dass die
Mehrkosten für die Reinigung nicht von den möglichen Produktivitätsgewinnen
im Zusammenhang mit einer natürlichen Reinigung durch Niederschläge
wettgemacht werden.
Je nach Eigentumsstruktur (öffentliches oder privates Eigentum) gibt es
verschiedene Fälle zu beachten. In Münsingen ist die SBB Eigentümerin derLSW, doch die PV-Anlage gehört der Gemeinde, die den erzeugten Strom nutzt.
In anderen Fällen besitzt und nutzt eine private Einrichtung die PV-Anlage. Bei
den neuen LSW bedingt eine solche Konstellation eine vollständige Trennung
der Zuständigkeiten, und zwar ab der Ausschreibung.
Bei neuen LSW ist die Akzeptanz grösser, wenn der erzeugte Strom bestimmten
öffentlichen Verbrauchern zugutekommt (z. B. Beleuchtung eines Parkhauses).
Allgemein wird empfohlen, die Anwohner ab Projektbeginn einzubinden undästhetische Aspekte einzubeziehen.
Diebstähle sind zu melden, insbesondere wenn es um Module und Kabel geht
(nicht um Wechselrichter). Standardmodule werden häufiger gestohlen, davollständig in die LSW integrierte Module schwierig zu demontieren sind. Es gilt,
einen Kompromiss zwischen der Sicherheit und der einfachen Nutzung zu finden.
Die ständig sinkenden Kosten für PV-Module sollten Diebstähle jedoch immer
unattraktiver machen.

Verhalten derStrassenbenutzer

Blendung

ReinigungEigentum undZuständigkeiten

Akzeptanz

Diebstähle

Vandalismus

Es wurden mehrmals Graffiti festgestellt. Obwohl sich diese auf der
Glasoberfläche der PV-Module leicht entfernen lassen, beeinträchtigen sie die
Produktion. Graffiti waren insbesondere der Grund für den Rückbau des Systems
in Brüttisellen in der Nähe von Zürich.

Monitoring

Ein Echtzeitmonitoring der Anlagen ist notwendig, um Defekte und Störungenvorherzusehen, präventive Reparaturen vorzunehmen und optimale Erträge
während der gesamten Lebensdauer einer Anlage zu gewährleisten.
Die wichtigsten Faktoren, die sich auf die Rentabilität auswirken, sind die Grösse
der PV-Anlage an der LSW, die unterhaltsbezogenen Einschränkungen derAnlage, die Anreizmassnahmen für erneuerbare Energien und die Stromkosten
am Standort. Da die heutigen Systeme nicht grossräumig entwickelt wurden,
fallen hohe Kosten an. Das Projekt «Solar Highways» in den Niederlanden, bei
dem eine bifaziale PV-Anlage auf einer Länge von 400 m in eine neue LSW
integriert wurde (250 kW plus 175 kW durch die bifaziale Auslegung), kommt auf
einen CAPEX von 4200 Euro/kWp.

Wirtschaftliche
AspekteTabelle 4: Angaben zu PV-Installationen auf bestehenden LSW ( [8], [9], [10], [11])10/31

Aus den bestehenden Anlagen konnten verschiedene Erkenntnisse gewonnen werden. Die wichtigsten
gehen aus der Tabelle 4 hervor.

Bestehende Studien zum PV-Potenzial an Lärmschutzwänden
Das PV-Potenzial an LSW entlang der Nationalstrassen wurde 2012 vom Büro TNC untersucht [12].
Die Studie unterscheidet ein technisches Potenzial, das messbaren Kriterien entspricht, und ein
realisierbares
Potenzial,dasanhandvonallgemeinen
Hypothesenzuden
Umsetzungswahrscheinlichkeiten berechnet wird, insbesondere unter Berücksichtigung der Akzeptanz
von Anlagen wegen ihrer landschaftlichen Einbindung oder der Belastung. Um optimistische undpessimistische Szenarien abzudecken, werden Potenzialspannen verwendet. Das technische Potenzial
wird auf 200 bis 230 GWh/Jahr geschätzt und das realisierbare Potenzial auf 100 bis 160 GWh/Jahr.
Die Studie Amstein + Walthert identifiziert für bifaziale Anlagen auf LSW entlang von Bahnstrecken eintechnisches Potenzial von 8,2 GWh/Jahr [13]. 2020 wurde im Auftrag der SBB eine grössere
Potenzialstudie durchgeführt, die auf ein technisches Potenzial von 17 bis 29 GWh/Jahr kommt, je nach
Art der angestrebten Konfiguration (vertikal, geneigt mit einer oder zwei PV-Reihen). Eine kurze
Stichprobe von 21 Standorten, an denen Anlagen mit einer Leistung von über 350 kWp möglich wären,hat gezeigt, dass 50 % dieser Standorte nur teilweise oder kaum geeignet sind (Schatten, Nähe zu
Gebäuden usw.).
Die vorliegende Studie soll diese technischen Potenziale verfeinern und präzisiert die Kriterien, um unter
Einbezug der wirtschaftlichen Aspekte und der jüngsten technologischen Entwicklungen, sowie durch
Vorschlagen einer vergleichbaren Methode für Strasse und Schiene, ein nutzbares Potenzial zu
erzielen.

Abbildung 1: Anlage an der A96 in Ammersee, Deutschland, auf

Abbildung 2: Anlage an der A2 in Giebenach, Schweiz,

der Seite der Autobahn [12]Aussenseite der LSW [12]

11/31

3

Beurteilung des Potenzials
Technische ParameterUm ein technisch umsetzbares Potenzial von PV-Anlagen auf LSW zu ermitteln, wurde eine Studie zu
sämtlichen Parametern durchgeführt, die sich auf die Installationsmöglichkeiten auswirken. Diesewerden in den folgenden Unterkapiteln dieses Kapitels diskutiert. Für die Berechnung des Potenzials
für Strasse und Schiene wurden Installationskonfigurationen bestimmt, die diese Einschränkungen nacheinem realistischen Szenario berücksichtigen. Sie werden im Folgenden vorgestellt.
Die Konfigurationen entlang der Nationalstrassen variieren je nach Standort:
Ort

Strassenseite

Aussenseite

Konfiguration

Neigung 60°, quer,monofazial

Neigung 30°, quer oder hoch,monofazial

Hauptmerkmale

Horizontale Distanz undbeschränkte akustische
Reflexion

Mindesthöheder LSW2,8 m (1 Modul)
3,9 m (2 Module)

Besserer Ertrag, Möglichkeit,über die LSW-Oberkante
herauszuragen
1,6 m (1 Modul)
2,9 m (2 Module quer)
3,9 m (Oberes Modul hoch)

Oberhalb der
Wand
Vertikal,bifazial
Relevanter
Zusatzertrag2m

Anordnung9b

9aTabelle 5: berücksichtigte Konfigurationen für das Potenzial entlang der Nationalstrassen

Entlang der Bahnstrecken sind nur Konfigurationen auf der Seite, die der Schienenanlage abgewandt
ist, möglich (siehe 3.1.2). Die folgenden Konfigurationen maximieren den Ertrag pro Höhenkategorie
und weisen eine 30°-Neigung auf.
Höhe derLSW
Konfiguration

1,5–2,8 m
Oberhalb der LSW, quer

2,9–3,9 m
Zwei Module quer

>3,9 mOberes Modul
hoch, unteres
Modul quer

Anordnung9b

9aTabelle 6: Konfigurationen für das Potenzial entlang der Bahnstrecken

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Allgemeine Parameter (Strasse und Schiene)
PV-Konfigurationen und ErtragAuf der Basis der Erfahrungen und der durchgeführten
Studien wurde eine Reihe von PV-Anlagenkonfigurationen
auf LSW geprüft (sie werden in § 2.1 im Anhang vorgestellt).
Um die pro Laufmeter LSW installierte PV-Leistung zu
steigern, werden Varianten mit mehreren Modulreihen
vorgeschlagen. Bei Konfigurationen mit geneigten Modulen
führt dies zu einem Schattenwurf. Es wurden Konfigurationen
geprüft, die diesen Schatteneffekt minimieren, indem der inderSchweizmaximalerreichte
WinkelderSonneneinstrahlung berücksichtigt wurde. Das bedingt
jedoch, dass das obere Modul über die LSW herausragt(Abbildung 3).
Für jede Höhe wurde nach der Konfiguration gesucht, die eine
optimale Energieproduktion ermöglicht. Um eine vorzeitige
Leistungsminderungzuverhindern(Vandalismus,
Vegetation), wurde eine Mindesthöhe zwischen dem Boden
und dem unteren Teil des unteren Moduls von 1,10 m fürStrasse und Schiene festgelegt. Bei Anlagen auf derStrassenseite wird diese Distanz aus betrieblichen Gründen
auf 1,80 m angehoben (siehe Kapitel Strasse).
Der Ertrag wird anhand der Kombination der Leistung pro
Laufmeter mit der Länge und der Ausrichtung der LSW
berechnet. Wie aus der untenstehenden Grafik hervorgeht (woSüden mit 180° angegeben ist), verringert sich die Leistung
der monofazialen Module stark, wenn sich ihre Ausrichtung
von Süden abweicht und wenn sie stark geneigt sind. Diebifazialen Module haben den besten Ertrag, wenn ihre beiden
Seiten eine Ost-West-Ausrichtung aufweisen. Der in derStudie effektiv berücksichtigte Ertrag trägt der mittleren
Sonneneinstrahlung des Standortkantons der LSW Rechnung
sowie einem mittleren Schattenwurf, der den Ertrag um 5 %verringert. Die Details werden im Anhang zur Methodik (§ 2.2)
aufgeführt.

Abbildung 3: Konfiguration mit zwei Modulen mit einer
30°-Neigung mit Überlappung der Oberkante der LSW
durch das Modul

Abbildung 4: Konfiguration quer mit 60°-Neigung

Abbildung 1: relativer Ertrag der PV-Konfigurationen nach Azimut und Neigung

Es sei ausserdem darauf hingewiesen, dass die Verteilung der Produktion im Jahresverlauf bei den
Konfigurationen nicht identisch ist. Eine bifaziale Anlage mit Nord-Süd-Ausrichtung hat ein glatteres
13/31

Produktionsprofil als eine nach Süden ausgerichtete Anlage mit 30° Neigung. Diese Unterschiede
wirken sich insbesondere auf den Ertrag im Winter aus.
StatikDie Montage von PV-Modulen auf LSW darf deren statische Integrität (Widerstandsfähigkeit derverschiedenen Elemente und insbesondere der Fundamente) nicht gefährden. Je nach Grösse undZustand der LSW muss eine fallweise Beurteilung durchgeführt werden. Das Anbringen von Modulen
dürfte jedoch auf den meisten für LSW verwendeten Materialien möglich sein. Im Allgemeinen gibt es
dank dem relativ geringen Gewicht der PV-Module (20 kg) und deren Befestigungssystem keine
signifikante Beeinträchtigung der Stabilität. Allerdings kann eine allfällige Erhöhung der LSW durch die
Installation von PV-Modulen, die die LSW-Oberkante überragen (siehe Abbildung 3 weiter oben), oderdurch die vertikale Installation bifazialer Module oberhalb der LSW einen höheren Winddruck bewirken.
Eine Untersuchung bestehender Wände (siehe Anhang zur Methodik, § 2.3) zeigt, dass im Allgemeinen
genügend Reserven in der Bemessung vorliegen, um eine Erhöhung der Wand um 50 cm ohne weitere
Verstärkung der Struktur vorzunehmen. Allerdings würde die Installation bifazialer Module in der Hälfte
der Fälle eine Verstärkung bedingen. Dazu braucht es in der Regel einschränkende und kostspielige
Tiefbauarbeiten; diese Anlagen werden vom Potenzial ausgeschlossen.
Landschaft
Lärmschutzwände bilden häufig den Übergang zwischen der (Strassen- und Bahn-) Infrastruktur und
bebauten Flächen. Sie stellen also wichtige Elemente für die Integration und die Landschaft dar. Beim
Bau von Lärmschutzwänden wird diesem Aspekt besondere Beachtung geschenkt, etwa hinsichtlich
optischer Einheit sowie der Übergänge zwischen verschiedenen Arten von Wänden (z. B. bei
bestehenden und neuen Wänden), insbesondere in Gebieten, die im Bundesinventar der Landschaften
und Naturdenkmäler aufgeführt sind. Um die optischen Auswirkungen zu begrenzen, wurde zudem eine
maximale Höhe für LSW festgelegt. Aus demselben Grund wird hinter den Wänden häufig eineBegrünung in Form einer Hecke angebracht. In einigen Fällen wird die Sicht auf die Landschaft für die
Anwohnerinnen und Anwohner oder die Helligkeit bewahrt, indem durchsichtige Wände eingesetzt
werden. In den meisten Fällen wird die Installation von PV-Modulen die Integration der Lärmschutzwand
beeinträchtigen. Die Auswirkungen der Photovoltaikanlagen auf das Landschaftsbild sind daher im
Rahmen des Planfeststellungsverfahrens detailliert zu prüfen, insbesondere im Bereich von Objekten,
die im Bundesinventar der Landschaften, Ortsbilder und Naturdenkmäler von nationaler Bedeutung
aufgeführt sind.
Artenvielfalt
An der Aussenseite von Lärmschutzwänden werden oft Hecken oder Gehölze gepflanzt, damit sie sichin die Landschaft einfügen. Diese Biotope spielen eine wichtige Rolle im Naturhaushalt und sind deshalb
als schützenswert im Sinne von Artikel 18 Absatz 1bis des Bundesgesetzes vom 1. Juli 1966 über den
Natur- und Heimatschutz (NHG; SR 451) anerkannt. Es ist daher rechtlich nicht möglich, sie für den
Bau einer PV-Anlage zu zerstören.
Spezifische Parameter für die Schiene
Die vorliegende Studie beschränkt sich auf die LSW, die sich im Eigentum der SBB befinden und die
90 % sämtlicher LSW in der Schweiz ausmachen. Die restlichen LSW gehören regionalen
Transportunternehmen. Die 4084 LSW der SBB weisen eine Länge von 412 Laufkilometern auf mit
einer Medianlänge von 60 m. 80 % weisen eine Höhe von 1,5 bis 3,5 m auf. Sie bestehen mehrheitlich
aus Beton (62 %), Holz (15 %) oder Metall (15 %).
Bei den Anlagen entlang der Bahnstrecken wird wegen der technischen, betrieblichen undsicherheitstechnischen Einschränkungen bei der Installation und beim Betrieb von PV-Modulen nur dieschienenabgewandte Seite berücksichtigt. Ein Schlüsselelement ist das Vorhandensein vonFahrleitungen für das Bahnstromnetz (16,7 Hz), bei denen eine Annäherung bis maximal 2,25 mhorizontaler Distanz möglich ist. Bifaziale Anlagen an der Wand werden daher ebenfalls nicht in Betracht
gezogen. Um die Stärke der Befestigungen zu gewährleisten, wurde zudem festgelegt, dass die
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Anlagen nur auf LSW möglich sind, deren Lärmschutzelemente auf Stahlstützen angebracht sind. Diese
Stahlstützen machen 80 % der Stützen aus (die restlichen bestehen aus Holz, Beton oder Kunststoff).
Spezifische Parameter für die Strasse
Die Studie befasst sich ausschliesslich mit den LSW entlang der Nationalstrassen. Es gibt einzelne LSW
entlang von Kantonsstrassen. 2151 Lärmschutzbauten befinden sich entlang von Nationalstrassen,davon sind 90 % Wände und 10 % Dämme. Diese Anlagen haben eine Länge von insgesamt 533 km
bei einer Medianlänge von 187 m. 80 % weisen eine Höhe über Boden von 1,5 bis 4,5 m auf. Über 70 %der Wände haben lärmabsorbierende Eigenschaften (typischerweise Wände mit Lavabeton,
perforiertem Alu/Blech). Die anderen sind reflektierend (z. B. Plexiglaswände). Anlagen entlang derNationalstrassen werden als umsetzbar eingestuft sowohl auf der Strassenseite, als auch auf derAussenseite, sowie für bifaziale PV oberhalb der LSW. In diesem Kapitel werden die relevanten
analysierten Kriterien vorgestellt, die teilweise den Strassenverkehr betreffen.
Art der betrachteten Wände
Das Fachhandbuch Trassee/Umwelt des ASTRA [14] unterscheidet verschiedene Lärmschutzarten. Die
Studie befasst sich nur mit den Lärmschutzwänden. So werden insbesondere die Lärmschutzdämme
ausgeschlossen (diese Grünflächen werden als Böschungen betrachtet). Einige begrünte LSW werden
wegen offensichtlicher Komplikationen bei Installation und Instandhaltung einer PV-Anlage ebenfalls
ausgeschlossen.
Akustik
Die Installation von PV-Modulen auf einer Lärmschutzwand darf die Akustik im betreffenden Abschnitt
nicht beeinträchtigen. Insbesondere die Auswirkungen auf der Seite, die der Fahrbahn gegenüberliegt(von der Wand nicht geschützter Bereich) sind zu berücksichtigen. Im Allgemeinen wird eineabsorbierende Lärmschutzwand errichtet, wenn die Auswirkungen der Schallreflexion auf dergegenüberliegenden Seite minimiert werden müssen. Ein PV-Modul ist mit einer Glasschicht versehen
und reflektiert Schallwellen. Werden PV-Module auf einer absorbierenden Lärmschutzwand installiert,
kann dies für die Anwohner auf der gegenüberliegenden Seite zu mehr Lärm führen. Nur
Konfigurationen, die die Lärmemissionen nicht spürbar erhöhen, sind in diesem Fall zulässig. Es sei
zudem darauf hingewiesen, dass eine Steigerung der Lärmemissionen um über 1 dB(A) für das ASTRA
rechtliche Folgen haben könnte (wesentliche Änderung einer ortsfesten Anlage, Art. 8 LärmschutzVerordnung vom 15. Dezember 1986 [LSV; SR 814.41]).
Um die Konfigurationen auszuwählen, die die Akustik im betroffenen Bereich nicht beeinträchtigen,wurde eine akustische Simulation durchgeführt (siehe Anhang § 2.4). Die Ergebnisse dieser Analyse
zeigen, dass die Konfigurationen mit einer Neigung von 60° auf der Strassenseite den Lärm in den
Himmel reflektieren und daher keine negativen Auswirkungen haben. Auf der Strassenseite kommen
bei der Potenzialschätzung daher diese Konfigurationen zum Zug. Nach einer detaillierten Analyse
könnten in günstigen Fällen vorteilhaftere Konfigurationen in Betracht gezogen werden (insbesondere
unter Einbezug der geografischen Situation), jedoch mit den folgenden Vorbehalten: Konfigurationen,die die LSW überragen, können zu einem Beugungseffekt in die Richtung der Aussenseite der Wandführen. Vertikale Konfigurationen bewirken Schallreflexionen zur gegenüberliegenden Seite derFahrbahn. Für bifaziale Konfigurationen, die oberhalb der LSW angebracht werden, braucht es eine
Detailanalyse, je nachdem ob eine andere Lärmquelle hinter der LSW vorhanden ist (andere Strasse,
Bahnlinie, Industrie usw.). Für die Berechnung des nutzbaren Potenzials wurde diese Einschränkung
berücksichtigt.
Horizontaler SicherheitsabstandEs ist ein horizontaler Abstand zwischen dem Rand der PV-Anlage, die der Strasse am nächsten ist,
und der Sicherheitseinrichtung vorzusehen (z. B. Leitplanke), um die Nutzung des Standstreifens
insbesondere durch hohe Fahrzeuge nicht zu behindern, aber auch um Fahrzeuge bei einem Aufprallzu schützen. Es ist sicherzustellen, dass sich Fahrzeugrückhaltesystembei einem Aufprall deformieren
können, um die kinetische Energie eines verunfallten Fahrzeugs zu absorbieren (siehe Details im
15/31

Anhang zur Methodik, § 2.5). Ein Zusammenstoss mit der Trägerstruktur oder mit den Modulen stellt fürden Fahrzeuglenker ein Risiko dar, auch wenn die Module eine Abdeckung aus EinscheibenSicherheitsglas haben, die beim Bruch in kleine Stücke zerfällt. Eine PV-Anlage ist daher nur
realisierbar, wenn zwischen dem Sicherheitssystem für Fahrzeuge (Leitplanke) und dem Träger desPhotovoltaikmoduls ein Mindestabstand von 1 bis 1,5 m vorhanden ist. Wegen der besonderen
Einschränkungen für Kunstbauten sind nur Anlagen denkbar, die keine Bodenfläche beanspruchen,d. h. bifaziale Module oben auf einer LSW.
Blendung
Die PV-Module reflektieren das Licht und könnten daher ein Blendrisiko für die Fahrzeuglenker
darstellen. Der Reflexionskoeffizient der momentan auf dem Markt erhältlichen PV-Module ist jedoch
schwach: Er variiert zwischen 5,5 % (mit Antireflexionsfilm) und 8,5 % (ohne Antireflexionsfilm); die
Blendung ist weniger stark als bei einem Standardglas, weil das Modul die Reflexion streut. Eine Studie
der niederländischen Organisation für Angewandte Naturwissenschaftliche Forschung (TNO), die im
Bahnbereich durchgeführt wurde, erwähnt, dass eine zusätzliche Reflexion nicht unbedingt eine
Störung zur Reflexion des Sonnenlichts darstellt [15]. Daher wird die Blendung im Rahmen dervorliegenden Studie nicht als potenzialmindernder Faktor angesehen.
Betrieb
Der Unterhalt der Grünflächen am Fusse der LSW (auf beiden Seiten) erfordert einen Mindestabstandvon 1 m zwischen der Unterkante des PV-Moduls und dem Boden. Auf der Strassenseite werden durch
den Winterunterhalt Schneehaufen von bis zu 2 m Höhe geschaffen, damit sie über die
Sicherheitsleitplanke hinweg geschoben werden können. Unter Berücksichtigung dieses Parameters
verfügen die Konfigurationen, die bei der Potenzialschätzung auf der Strassenseite verwendet werden,über einen Mindestabstand von 1,8 m unterhalb des PV-Moduls, was eine Mindesthöhe der LSW von
2,8 m bedingt.

Wirtschaftliche Parameter
Die Investitionskosten hängen stark von der Grösse der jeweiligen PV-Anlage ab. Die Grundkosten
wurden anhand der Leistungsbereiche festgelegt, die in der Photovoltaikmarkt-Beobachtungsstudie
2019 verwendet wurden. Für jeden Leistungsbereich wurden drei Arten von Investitionskosten für die
PV-Anlagen an LSW unterschieden: variable Kosten, die proportional zur Anlagengrösse sind,Fixkosten im Zusammenhang mit den Spezifitäten der PV-Anlagen an LSW und Kosten für die
Verbindung zwischen der Anlage und einem Anschlusspunkt. Die Stromgestehungskosten werden
anschliessend auf dieser Basis berechnet. Die Details zu den berücksichtigten Kosten finden sich im
Anhang (§ 3).
Variable Kosten
Um die Kosten für PV-Anlagen an bestehenden LSW zu schätzen, wurden die aktuellen Kosten für PVAnlagen auf Gebäudedächern als Grundlage verwendet, und je nach Ausführung der LSW-Anlagenwurde ein Multiplikator angewandt. Dieser Ansatz wird für alle Kosten verwendet, ausser für diejenigen
bezüglich der Baustellensicherheit, für die eine andere Basis verwendet wird, insbesondere für die
Kosten im Zusammenhang mit der Verwendung einer Hebebühne. Die variablen Kosten betragen somit
zwischen CHF 1940/kWp für kleine Anlagen und CHF 1283/kWp für Anlagen mit über 300 kWp. Die
Kosten für bereits realisierte PV-Anlagen auf LSW wurden nicht berücksichtigt, da sich der Markt rasch
weiterentwickelt hat und die Stichprobe nicht repräsentativ wäre. Die vom BFE für angebaute Anlagen
gewährte Einmalvergütung (Anwendungsdaten seit dem 1. April 2021) wird von diesen ebenfalls
grössenabhängigen variablen Kosten abgezogen.
Kostenart
ModuleFaktor1

Wechselrichter

1,2

Erläuterung
Einsatz von Standardmodulen ohne Mehrkosten ausser für bifaziale
Module, für die ein Faktor 1,2 angewandt wird
Komplexere Installation wegen der Platzierung innerhalb der LSW
16/31

Kostenart
Struktur

Faktor
1,2/2

Arbeitskräfte

1,5

Elektrik
Logistik

1,3
3Erläuterung
Monofazial (1,2): robustere und teurere Schienen, Verwendung
angepasster Befestigungssysteme. Bifazial (2): angepasste Struktur.
Langsamerer Arbeitsfortschritt als bei einer Anlage auf Gebäudedächer
wegen der Durchführung, die teurer ist, da sie nachts zu erfolgen hat für
Anlagen auf der Strassenseite oder auf der Schiene, oder länger dauert,
weil die Elemente entlang der LSW befördert werden müssen, wennAnlagen auf der Aussenseite montiert werden und kein Zugangsweg
existiert.
Längere Verkabelung innerhalb der Anlage
Mehrkosten für die Berücksichtigung grosser logistischer Anforderungen
im Vergleich zu einer Anlage auf Gebäudedächer, bei der das Material
einmalig auf das Dach befördert wird: Manchmal muss das Material
jeden Arbeitstag zur Baustelle mitgenommen werden.

Tabelle 7: Begründung der verwendeten Kostenfaktoren

Spezifische Fixkosten
Es wird davon ausgegangen, dass jede PV-Anlage an einer LSW Mehrkosten von CHF 30 000/Anlage
generiert. Diese Kosten resultieren aus den Bewilligungsverfahren und der Behandlung vonEinsprachen sowie aus spezifischen Studien im Zusammenhang mit der Art der Anlage an der LSW,
insbesondere
hinsichtlich
AkustikundStatik.
Im
Rahmeneines
grossangelegten
Installationsprogramms werden diese Kosten, die anfangs wahrscheinlich höher sein werden, mit dergewonnenen Erfahrung wohl sinken. Es handelt sich hier also um einen durchschnittlichen Schätzwert.
Für Anlagen, die auf der Verkehrsseite Bodenfläche beanspruchen, werden die Mehrkosten infolge
Nachtarbeit und Sicherheit bei der Installation auf CHF 15 000 bis CHF 35 000 für den Strassenbereich
und auf CHF 20 000 bis CHF 40 000 im Bahnbereich geschätzt, je nach Grösse der Anlage.
Anschlusskosten und Energienutzung
Im Vergleich zu Anlagen auf Gebäudedächern verursachen die PV-Anlagen an LSW Mehrkosten fürden Stromanschluss, die anhand der Distanz zum Anschlusspunkt für jede LSW sowie anhand derKosten pro Laufmeter berechnet werden, die von der Leistung der Anlage abhängen. Die Investition
variiert zwischen CHF 100/m für Kleinanlagen und CHF 535/m für Anlagen mit über 300 kWp.
Die Wahl des Anschlusspunkts hängt von der Nutzung der Energie ab. Je nachdem kann die Energie
vom ASTRA in einem nahegelegenen Tunnel verbraucht und der Überschuss in das öffentliche Netz
eingespeist werden, der anschliessend in einer Bilanzgruppe verbucht wird. Die SBB kann die
Produktion für ihr 16,7-Hz-Bahnstromnetz oder für ein Gebäude in ihrem Besitz verwenden, derÜberschuss wird an ein lokales Stromunternehmen weiterverkauft. Hinsichtlich der Einspeisung in das
Bahnstromnetz der SBB mit 16,7 Hz sei angemerkt, dass es keinen Standardwechselrichter für die
Umwandlung des Gleichstroms aus der PV-Anlage für einen solchen Gebrauch gibt. Es wurden füreinen solchen Anschluss im Rahmen eines Projekts der Österreichischen Bundesbahnen (ÖBB) [16]jedoch technische Möglichkeiten entwickelt, die für die SBB ebenfalls eingesetzt werden könnten. Wenn
die SBB oder das ASTRA die Energie nicht verwerten können, bestünde die Möglichkeit, dass sie die
LSW einem externen Investor zur Verfügung stellen, der die PV-Anlage auf eigene Rechnung installiert
und die Energie für den Eigengebrauch nutzt oder in das öffentliche Netz einspeist. In diesem Fall wäre
der Anschlusspunkt die nächstgelegene Wohnzone.
Stromgestehungskosten
Um die Kosten der von den PV-Anlagen an LSW erzeugten Energie mit anderen Energien zu
vergleichen, wurden die Stromgestehungskosten «LCOE» (vom Englischen «Levelised Cost of
17/31

Electricity») für eine Lebensdauer von 25 Jahren und unter Berücksichtigung der Kostenverteilung im
zeitlichen Verlauf und mit einem Diskontsatz zwischen 2 % und 3 % berechnet.

Potenzialschätzung Strassen
Technisch-wirtschaftliches Potenzial
Das technische Potenzial wird unter Einbezug der ausgewählten Anlagen an sämtlichen LSW, die den
Mindesthöhen entsprechen, ausschliesslich der Lärmschutzdämme, berechnet. Details zur
Berechnungsmethode finden sich im Anhang, § 4.1 und 4.2.

TechnischesPotenzial

Technischwirtschaftliches
Potenzial

StrasseAussenBifazial
GesamtStrasseAussenBifazial
GesamtKapazität
MWp
107
185
79
371
59
146
26
232

Energie
GWh
77
167
79
322
49
132
26
207

ErtragkWh/kWp
718
900
992
867
822
903
997
893

CAPEX
CHF/kWp
1863
1629
2218
1822
1550
1420
1800
1496

Anz.
Anlagen
1014
1541
1296
3851
333
761
238
1332

Tabelle 8: technisches und technisch-wirtschaftliches Potenzial von PV-Anlagen an LSW entlang der Nationalstrassen

Für das technisch-wirtschaftliche Potenzial werden nur die LSW verwendet, deren Ausrichtung eine
minimale Leistung von 60 % des theoretischen Maximums bei einer vollständigen Südausrichtung
gewährleistet, die eine minimale Leistung von 50 kWp aufweisen und höchstens 200 m von einem
Anschlusspunkt entfernt sind. Die Anlagen mit Stromgestehungskosten über 20 Rp./kWh wurden
ebenfalls ausgeschlossen. Das so berechnete technisch-wirtschaftliche Potenzial entspricht einer
Leistung von 232 MWp und einer jährlichen Energieproduktion von 207 GWh.
Nutzbares Potenzial
Anhand des technisch-wirtschaftlichen Potenzials wird unter Berücksichtigung der während desExpertenworkshops ermittelten Anforderungen ein nutzbares Potenzial errechnet. Die Daten wurden
anhand einer Stichprobe und einer virtuellen visuellen Inspektion von insgesamt 20 % der
Lärmschutzwände erhoben. Die Ergebnisse: Eine Photovoltaikanlage wäre in 20 % der Fälle auf derStrassenseite, bei 30 % auf der Aussenseite und bei 20 % in bifazialer Ausführung realisierbar. Die
folgende Tabelle veranschaulicht die grössten festgestellten Hindernisse und deren Vorkommen bei
allen analysierten Fällen (sie schliessen sich nicht gegenseitig aus).
Grund
Schattenwurf
Sicherheit
Art der LSW
Schwer zugänglich
Visuelle Akzeptanz
Akustik
AndereResultatBemerkungGebäude/Bäume
Kein Standstreifen / Keine Leitplanke
Begrünte oder mit Steinen bedeckte
LSW
Installation unmöglich
Die Erhöhung verdeckt das Blickfeld
Reflexion auf die gegenüberliegenden
WohnungenAnlage ist auf dieser Wand nicht
realisierbar

Strasse29 %63 %Aussenseite
55 %-Bifazial
21 %
-

6%

8%

-

-

32 %
-

17 %

-

-

41 %

6%

3%

0%

80 %

70 %

80 %

Tabelle 9: Gründe, weshalb eine PV-Anlage an einer Stichprobe von LSW entlang der Nationalstrassen nicht umgesetzt werden kann. An
einer Wand können mehrere Hindernisse vorliegen.
18/31

Die Details zur Stichprobe gehen aus § 4.3 des Anhangs hervor. Die Umsetzungswahrscheinlichkeiten
aus der Stichprobe werden auf das technisch-wirtschaftliche Potenzial angewandt. Daraus ergibt sichdas folgende nutzbare Potenzial. Das nutzbare PV-Potenzial an LSW entlang der Nationalstrassen wird
auf 61 MWp / 55GWh jährlicher Energie geschätzt, was 342 Anlagen mit einer gesamten Wandlänge
von 261 km entspricht.
Wahrscheinlichkeit
20 %Nutzbares
Potenzial

30 %
20 %

StrasseAussenseite
Bifazial
Total

Spitzenleistung
MWp
12EnergieGWh
10

spezifischer
ErtragkWh/kWp
822

44
5
61

CAPEX
CHF/kWp
1550

40
5
55

903
997
896

1420
1800
1478

Anz.
Anlagen
67
228
48
342

Tabelle 10: nutzbares Potenzial von PV-Anlagen an LSW entlang der Nationalstrassen

Abbildung 6 schlüsselt dieses nutzbare Potenzial je nach Energiekosten auf. Anhand der Farben lassensich die Anlagentypen unterscheiden (Strassenseite, Aussenseite und bifazial auf der LSW). Unter
Einbezug der Anforderungen der Strassenseite, die eine 60°-Neigung der Module erfordern, wird dort
weniger Energie erzeugt als auf der Aussenseite, die den grössten Beitrag zum Potenzial leistet.

Abbildung 6: Nutzbares Potenzial der PV-Anlagen auf LSW entlang der Nationalstrassen je nach Energiekosten

Abbildung 2: technisches, technisch-wirtschaftliches und nutzbares Potenzial von PV-Anlagen entlang der Nationalstrassen.
Das nutzbare Potenzial des ASTRA entspricht hier dem Anteil des nutzbaren Potenzials, weniger als 500 m von einem ASTRATunnel entfernt, ohne zusätzlichen Filter in Bezug auf die LCOE.

19/31

Ein Teil dieses Potenzials kann vom ASTRA für den Eigenverbrauch in Tunneln genutzt werden. Wenn
nur die Anlagen berücksichtigt werden, die sich weniger als 500 m von einem Tunnel entfernt befinden,
beträgt das nutzbare Potenzial für den Eigenverbrauch des ASTRA 8,9 MWp oder 8 GWh jährlicher
Energie. Von diesen 8 GWh könnten 4,5 GWh zu LCOE unter 15 Rp./kWh gebaut werden. Abbildung 7
vergleicht die verschiedenen genannten Potenziale.

Potenzialschätzung Schiene
Technisch-wirtschaftliches Potenzial
Viele der 4084 LSW aus der SBB-Datenbank befinden sich effektiv nahe beieinander. Da die Fixkosten
und die Anschlusskosten pro Installation beträchtlich sind, wurden die LSW, die höchstens 10 m
auseinanderliegen, zu einer LSW zusammengefasst. Die methodischen Details finden sich im Anhang(Kap. 5). Das technische Potenzial wird für Wände mit einer Mindesthöhe von 1,5 m und mit
Stahlstützen beurteilt.
Das technisch-wirtschaftliche Potenzial wird berechnet, indem nur die Anlagen berücksichtigt
werden, die sich höchstens 200 m von einem Anschlusspunkt befinden, die eine minimale Leistung von
50 kWp haben und die Energie mit Stromgestehungskosten unter 20 Rp./kWh erzeugen. Diese Kosten
stellen eine Schwelle für die beim Potenzial einbezogenen Anlagen dar, jedoch kein Kriterium für den
Investitionsentscheid der SBB. Wie in den untenstehenden Parametern angegeben, werden die
wichtigsten Anlagen für den Eigenverbrauch der SBB berücksichtigt (Bahnstrom 16,7 Hz oder
Verbrauch in den Gebäuden), wenn sie sich nicht zu weit von den Anschlusspunkten entfernt befinden.
Die anderen Anlagen können für Drittinvestoren in Betracht gezogen werden.
Parameter
Minimale Leistung
Maximale Distanz zum Anschlusspunkt

SBB 16,7 Hz
300 kWp
500 m

SBB 50 Hz
200 kWp
300 m

Investor
50 kWp
200 m

Tabelle 11: Parameter für die Berechnung des technisch-wirtschaftlichen Potenzials Schiene

Das technische Potenzial wird auf 128 MWp/116 GWh für 1397 LSW geschätzt und das technischwirtschaftliche Potenzial auf 101 MWp/93 GWh für 582 LSW, die in unterschiedliche Nutzungsarten
aufgeteilt werden. Das Potenzial für den Bahnstrom ist aus wirtschaftlicher Sicht am interessantesten,da es die Installationen mit der grössten Leistung enthält.

TechnischesPotenzial
Technischwirtschaftliches
Potenzial
16 Hz SBB
50 Hz SBB
50 Hz Investor

Spitzenleistung Energie spezifischer Ertrag CAPEX
MWp
GWh
kWh/kWp
CHF/kWp

Anz.
Anlagen

128

116

907

3515

1397

101

93

922

1749

582

15
29
57

13
26
53

875
913
939

1375
1953
1745

35
109
438

Tabelle 22: technisches und technisch-wirtschaftliches Potenzial Schiene

Nutzbares Potenzial
Die Berechnung des nutzbaren Potenzials entlang der Bahnstrecken basiert auf der Stichprobe derAnlagen entlang der Strassen, da für den Bahnbereich vergleichbare Bildgebungsverfahren fehlen. Der
Vergleich erfolgt mit den Anlagen auf der strassenabgewandten Seite, da bei den Schienenanlagen nur
die Konfigurationen auf der abgewandten LSW-Seite denkbar sind. Ein wichtiger Unterschied besteht
darin, dass wegen der vorhandenen Oberleitungen weniger Bäume entlang des Trassees stehen. Der
20/31

Schattenwurf von Bäumen stellt bei den Anlagen auf der Aussenseite von LSW an den Strassen die
grösste Einschränkung dar.
Spitzenleistung
MWp
Nutzbares Potenzial
50
16 Hz SBB
850 Hz SBB
1450 Hz Investor
28

Energie
GWh
46
7
13
27

spezifischer
ErtragkWh/kWp
922
875
913
939

CAPEX
CHF/kWp
1743
1375
1953
1745

Anz.
AnlagenGesamt
291
18
55
219

Tabelle 3: nutzbares Potenzial der PV-Anlagen auf LSW für den Schienenbereich

Auf dieser Grundlage und unter Berücksichtigung der wichtigsten Hindernisse bei der Integration in die
Landschaft wird geschätzt, dass 50 % der Anlagen realisierbar wären. Dieser Faktor wird daher auf das
technisch-wirtschaftliche Potenzial angewandt, um das nutzbare Potenzial gemäss untenstehender
Tabelle zu berechnen.
Das nutzbare Potenzial beträgt insgesamt 50 MWp Spitzenleistung und 46 GWh jährlicher
Energieertrag mit Installationskosten, die je nach vorgesehener Nutzung des erzeugten Stroms
variieren. Abbildung 8 zeigt das gesamte und kumulierte nutzbare Potenzial für die LSW entlang derBahnstrecken.

Abbildung 8: nutzbares Potenzial der PV-Anlagen auf LSW entlang der Bahnstrecken je nach Energiekosten

Der Anteil dieses Potenzials, der von der SBB für Bahnstrom oder für die Versorgung von Gebäuden
genutzt werden könnte, wird auf 20 GWh geschätzt. Die verschiedenen Potenziale werden in derfolgenden Grafik veranschaulicht.

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Abbildung 9: technisches, technisch-wirtschaftliches und nutzbares Potenzial von PV-Anlagen entlang der Bahnstrecken.

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4

Nutzung des Potenzials
Bedeutung und Wettbewerbsfähigkeit des PV-Potenzials an
Lärmschutzwänden

In diesem Kapitel wird das PV-Potenzial an LSW mit dem nationalen PV-Potenzial und den anderen
Möglichkeiten für PV-Anlagen für ASTRA und BAV verglichen.
PV-Potenzial auf nationaler Ebene
Das nutzbare Potenzial der Lärmschutzwände entlang von Nationalstrassen und Bahnstrecken beträgt
0,1 TWh/Jahr, d. h. es entspricht 0,2 % des Schweizerischen Stromverbrauchs. Es deckt 0,3 % des inden Energieperspektiven festgelegten Ziels ab. Im Vergleich zum in der Schweiz nutzbaren Potenzial
auf Dächern und Fassaden von 67 TWh/Jahr [2] ist das nutzbare Potenzial der LSW gering. Es ist
schwierig, die Potenziale zahlenmässig direkt zu vergleichen, da jede Studie unterschiedliche
Parameter und unterschiedliche Anforderungen berücksichtigt und auch die Genauigkeit derverfügbaren Daten variiert. Die Wahl der Methoden hat einen grossen Einfluss auf die Grösse deserhaltenen Potenzials. Die vorliegende Studie berücksichtigt insbesondere die nutzungsbezogenen
Parameter und geht daher weiter als andere grösser angelegte Studien.
Das nutzbare Potenzial der LSW hat eine deutlich geringere wirtschaftliche Rentabilität als eine
optimierte grosse PV-Anlage auf einem Gebäudedach, deren Stromgestehungskosten 5 bis 6 Rp./kWh(mit Einmalvergütung) betragen können. Das ist – abgesehen von den technischen und logistischen
Anforderungen – auf die Distanz zum Netzanschlusspunkt zurückzuführen (der bei LSW im Durchschnitt
zwischen 50 und 130 m entfernt ist). Mittelfristig könnten jedoch die am besten geeigneten LSW im
Vergleich zu bestimmten Anlagen auf Gebäuden interessant werden, die eine geringere Rentabilität
aufweisen (geringe Grösse, geringer Eigenverbrauch, bauliche Anpassungen erforderlich). Die LSW mit
einem LCOE unter 10 Rp. verfügen beispielsweise über ein Potenzial von 10 GWh im Strassen- undvon 2 GWh im Bahnbereich. Die Wettbewerbsfähigkeit hängt jedoch von der Möglichkeit, die erzeugte
Energie lokal zu nutzen, und vom geltenden Subventionsregime ab. Die Kosten der PV-Anlagen können
durch Skaleneffekte sinken, insbesondere durch die Konzeption von Standardkonfigurationen, die als
Grundlage für die Projektentwicklung dienen.
Vom ASTRA nutzbares Potenzial
Die folgende Tabelle stellt das für die ASTRA-Anlagen ohne LSW geschätzte PV-Potenzial mit einem
LCEO unter 13 Rp./kWh vor. Es beträgt 36 GWh/Jahr. Die Dächer der Werkhöfe bieten das höchste
Potenzial und werden in den meisten Fällen mit einem Leistungsbereich von 6 bis 828 kWp als geeignet
erachtet. Das Potenzial an LSW in Tunnelnähe unter 15 Rp./kWh wird in dieser Studie auf 4,8 MWp
geschätzt, mit 4,5 GWh Jahresproduktion, unter Einbezug der Umsetzungswahrscheinlichkeiten. Das
entspricht 11 % des Gesamtpotenzials ohne LSW, das für diese Kosten als umsetzbar identifiziert
wurde.

PV-Potenzial ASTRA (GWh)
Werkhöfe
Galerien in Tunnelnähe
Galerien
Tunnelportale
Tunnelkraftwerke
Andere Kraftwerke
Gesamt

24
6
3
2
0,6
0,2
36

Tabelle 4: PV-Potenzial an ASTRA-Anlagen ohne LSW

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Von der SBB nutzbares Potenzial
Für die SBB wird das technisch-wirtschaftliche Potenzial auf Anlagen ohne LSW auf 450 MWp unter
20 Rp./kWh und auf 258 MWp unter 10 Rp./kWh geschätzt.
Im Rahmen der Initiative «Vorbild Energie und Klima» (VBE) hat sich die SBB verpflichtet, neueerneuerbare Energien zu fördern. Bis 2030 müssen 30 GWh der jährlichen Stromproduktion aus diesen
Energiequellen stammen (hauptsächlich aus Photovoltaik). Im Rahmen dieser Verpflichtung prüft die
SBB die Eignung aller neuen Gebäude für die Installation einer Photovoltaikanlage. Momentan beurteilt
die SBB das Photovoltaikpotenzial der bestehenden Gebäude und Anlagen (Tabelle 15). Zudem prüft
die SBB die Möglichkeit, Photovoltaiksysteme auf den freien Flächen zu installieren, die ihr gehören.
Mit einem geschätzten Potenzial von 430 MWp und Produktionskosten von rund 10 Rp./kWh bieten sie
mit Abstand das grösste Potenzial. Im Vergleich dazu beträgt das technisch-wirtschaftliche Potenzial(LCOE < 20 Rp./kWh) an den LSW der SBB 101 MWp und 93 GWh/Jahr, was vergleichbar mit dem
Potenzial auf den Dächern von Bahnsteigen ist. Der Eigenverbrauchsanteil in der Nähe vonTransformatoranlagen oder Gebäuden beträgt 44 MWp/39 GhW.

PV-Potenzial von SBB-Anlagen (MWp) je nach Energiekosten<20 Rp.
LCOE<10 Rp.
Immobilien
204
341
Dächer von Bahnsteigen
47
100
Kraftwerke
68
Bahntechnik
1
2
Gesamt258
451
Tabelle 5: PV-Potenzial an SBB Anlagen ohne LSW. Quelle: SBB-Daten.

Als Systemführerin für die Versorgung mit Bahnstrom obliegt es der SBB, die Bahnstromversorgung(16,7 Hz) für das Normalspur- und das Meterspurnetz sicherzustellen. Dazu wird der von SBB Energie
gelieferte Strom den anderen Infrastrukturbetreibern zum Fixpreis bereitgestellt. Es handelt sich also
nicht um einen freien Markt. Der Strompreis soll die Produktionskosten des von SBB Energievermarkteten Stroms decken und eine gesunde Finanzierung der geplanten Investitionen
gewährleisten. Der Strompreis wird im Rahmen der Revision der Trasseepreise alle vier Jahre vom BAV
geprüft. Momentan beträgt der Strompreis im Durchschnitt 11,5 Rp./kWh. Das nutzbare Potenzial zu
diesem Preis an den LSW wird auf 3 GWh/Jahr geschätzt.
In der heutigen rechtlichen Situation ist die Finanzierung der Photovoltaiksysteme durch den
Bahninfrastrukturfonds (BIF) nur möglich, wenn das System zur Erzeugung von Industrie- und/oderHaushaltsstrom (50 Hz) für den Eigenverbrauch genutzt wird. In diesem Fall muss das System auf oderin der Nähe eines Besitzguts oder eines Terrains installiert werden, das zur Infrastruktur gehört gemäss
Artikel 62 Absatz 1 des Eisenbahngesetzes vom 20. Dezember 1957 (EBG; SR 742.101).
Gemäss der heutigen Rechtslage ist hingegen die Finanzierung der PV-Anlagen für die
Bahnstromproduktion (16,7 Hz), die an LSW kein bedeutendes technisch-wirtschaftliches Potenzial
aufweisen, über den BIF nicht möglich. Die Kraftwerke (und damit auch die PV-Kraftwerke) gehören zur
Infrastruktur im Sinne von Artikel 62 Absatz 2 EBG. Daher können sie nicht gemäss der Verordnung
vom 14. Oktober 2015 über die Konzessionierung, Planung und Finanzierung der Bahninfrastruktur
finanziert werden (KPFV; SR 742.120).

Bewilligungs- und Genehmigungsverfahren
Lärmschutzwände entlang der Nationalstrassen
Die Wahrung der Interessen im Zusammenhang mit dem Betrieb von Infrastrukturen, dem Lärmschutz
und der Raumplanung ist bei der Realisierung von Photovoltaikanlagen an Lärmschutzwänden zu
berücksichtigen. Dieser Absatz beschreibt die geltenden gesetzlichen Grundlagen. Neben den
nachfolgend analysierten allgemeinen Faktoren beim Bau von Anlagen ausserhalb von Bauzonen, wie
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sie in der Studie «Raumplanung und Photovoltaik» [7] beschrieben werden, stellen die Schallreflexion,
die Integration in die Landschaft sowie die Auswirkungen auf die Sicherheit der Infrastruktur und desVerkehrs die wichtigsten Hindernisse dar. Bei kantonalen Verfahren innerhalb der Bauzonen kann bei
der PV-Installation auf Gebäuden von einem vereinfachten Verfahren gemäss Artikel 18a desRaumplanungsgesetzes vom 22. Juni 1979 (RPG; SR 700) [17] gebrauch gemacht werden. Für die
Installation von Lärmschutzwänden, insbesondere ausserhalb der Bauzonen, braucht es jedoch
Untersuchungen im Rahmen des Baubewilligungs- oder Plangenehmigungsverfahren, welche
Mehrkosten und zusätzlichen administrativen Aufwand im Vergleich zu einer herkömmlichen Anlage auf
einem Gebäude mit sich bringen.
Das UVEK bereitet zurzeit eine Revision der Raumplanungsverordnung vom 28. Juni 2000 (RPV; SR
700.1) vor, mit welcher kantonale Baubewilligungen für Photovoltaikanlagen auf Infrastrukturanlagenausserhalb der Bauzone vereinfacht werden sollen.
Bei den Nationalstrassen ist der Bauherr entscheidend für das Verfahren beim Bau einer PV-Anlage aneiner Lärmschutzwand:
Wenn das ASTRA selbst eine PV-Anlage als Bestandteil der Nationalstrasse errichtet (der generierte
Strom dient ganz oder überwiegend dem Betrieb der Nationalstrasse), kommt ein
Plangenehmigungsverfahren gemäss Nationalstrassengesetz zur Anwendung. Dies ist auch der Fall,
wenn die PV-Module eine Lärmschutzfunktion haben (unabhängig von der Bauherrschaft, da die Anlageeinen Bestandteil der Nationalstrasse bildet). In diesen Fällen ist die Integration der PV-Anlage in ein
Ausbauoder
Unterhaltsverfahrenzuuntersuchen,
damit
nur
ein
einmaliges
Plangenehmigungsverfahren durchgeführt werden muss. Für den Bau von Photovoltaikanlagen, die vonanderen Bauwerken unabhängig sind, wird zur Verkürzung der Bewilligungsphase ein vereinfachtes
Plangenehmigungsverfahren gemäss Art. 28a NSG ermöglicht, falls die erforderlichen Bedingungenerfüllt sind.
Eine PV-Anlage eines Dritten an einer bestehenden LSW ist nach kantonalem Recht zu bewilligen. Der
private Bauherr muss zudem beim ASTRA eine Bewilligung nach Art. 44 NSG i.V.m. Art. 30 NSV sowie
Art. 29 NSV einholen, da es sich um eine Installation im Bereich der Nationalstrassen handelt.
Ausserdem braucht es für Anlagen von Dritten die mit einem Mittelspannungsverteilnetz verbundensind, gemäss Verordnung über das Plangenehmigungsverfahren für elektrische Anlagen vom 2.
Februar 2020, revidiert am 1. Juli 2021 (VPeA; SR 734.25) je nach Leistung der Anlage, eine
Plangenehmigung des ESTI.
Lärmschutzwände entlang der Bahnstrecken
Die gesetzlichen Rahmenbedingungen für die Installation von Photovoltaikanlagen an
Bahninfrastrukturen werden im Detail im BAV-Leitfaden «Photovoltaik und Eigenverbrauch imöffentlichen Verkehr» [16] sowie im Artikel über Photovoltaikanlagen an Lärmschutzwänden [7]beschrieben. Die wichtigsten Aspekte werden nachfolgend zusammengefasst:
Die Photovoltaikanlagen an bestehenden Bahninfrastrukturen erfordern eine Plangenehmigung desBAV. Das gilt unabhängig davon, ob es sich beim Gesuchsteller um ein Eisenbahnunternehmen handelt(Art. 18 Abs. 1 EBG) oder um eine Drittperson (Art. 18 Abs. 1bis EBG). Lärmschutzwände sind Teil der
Bahnanlagen.
Photovoltaikanlagen, die zu einem neuen Bauvorhaben gehören, werden im Rahmen desPlangenehmigungsverfahren der entsprechenden Pläne mitgenehmigt. Mit der Plangenehmigung liefert
das BAV alle nach Bundesrecht erforderlichen Bewilligungen; kantonale Bewilligungen sind nicht
unbedingt erforderlich.
Im Allgemeinen können Photovoltaiksysteme, die auf bestehenden Bahngebäuden installiert werden,
im Rahmen eines vereinfachten Verfahrens nach Artikel 18i Absatz 1 EBG genehmigt werden. Inwiefern
dies auch für Anlagen entlang der Lärmschutzwände gilt, ist fallweise zu prüfen.
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Die Versorgung des öffentlichen 50-Hz-Netzes untersteht in der Regel der Verordnung vom 7.
November 2001 über elektrische Niederspannungs­Installationen (NIV; SR 734.27). Gemäss
Buchstabe p des Anhangs zur Verordnung vom 2. Februar 2000 über das Plangenehmigungsverfahren
für Eisenbahnanlagen (VPVE; SR 742.142.1) ist dafür keine Plangenehmigung erforderlich, sofern die
Anlage keine schutzwürdigen Interessen der Raumplanung, des Umweltschutzes, des Natur- und
Heimatschutzes oder Dritten berührt und wenn sie keine Bewilligungen oder Genehmigungen nach den
Bestimmungen des übrigen Bundesrechts erfordert (Art. 1a Abs. 1). Allerdings bedingen die
Photovoltaikanlagen entlang der Lärmschutzwände wegen ihrer Nähe zu den Oberleitungen(Bahnstrom) besondere Erdungsmassnahmen, sodass sie nicht unter Buchstabe p des VPVE-Anhangs
fallen. In diesem Fall braucht es folglich eine Plangenehmigung.

Bau und Erneuerung von Lärmschutzwänden
Der Baufortschritt beim LSW-Bestand des ASTRA ist mit über 93 % sehr hoch [18]. Die SBB haben den
Bau ihres Bestands gemäss den bestehenden Normen bereits abgeschlossen. Sofern es also keine
drastische Änderung der Lärmschutzgesetzgebung gibt, ist das Potenzial beim Bau von weiteren LSW
also äusserst beschränkt und wird nicht in die quantitative Analyse einbezogen.
Bei den bestehenden Wänden ist der Lebenszyklus der LSW für die Nutzung des PV-Potenzials
einzubeziehen. Die Installation von Photovoltaikmodulen hat an LSW mit einer ausreichenden
Restlebensdauer zu erfolgen, um eine genügend lange Amortisierungsdauer für die Photovoltaikanlage(die in dieser Studie mit 25 Jahren beziffert wird) zu gewährleisten. Die geschätzte Lebensdauer von
LSW beträgt zwischen 30 und 80 Jahren, je nach Material und lokalen Bedingungen (Verschmutzung,insbesondere durch Salz). 89 % der LSW entlang der Bahnstrecken sind weniger als 20 Jahre alt undhaben eine geschätzte Lebensdauer von 40 bis 80 Jahren: Sie eignen sich also in der Regel für eine
PV-Anlage. Entlang der Nationalstrassen hingegen sind gemäss der vorhandenen Datenlage über 50 %der Wände über 20 Jahre alt und weisen eine geschätzte Lebensdauer zwischen 30 und 50 Jahren auf.
Für eine PV-Anlage verfügen sie also unter Umständen über eine zu geringe Restlebensdauer. Ein
beträchtlicher Teil des in dieser Studie ermittelten Potenzials wäre daher aus wirtschaftlicher Sicht erst
nach Erneuerung dieser Wände nutzbar.
Im Rahmen einer grossangelegten Renovation oder beim Bau von LSW könnten sich einige Wände,die im momentanen wirtschaftlichen und nutzbaren Potenzial nicht eingeschlossen sind, für die
Installation einer PV-Anlage eignen (Höhe, Material, mögliche Anpassung des Abstands zur Fahrbahn
im Strassenbereich, Begrünung). Der Bau einer PV-Anlage bei der Erneuerung oder beim Bau einer
Lärmschutzwand kann auch finanziell attraktiv sein, wenn das ASTRA oder die SBB selbst in die
Photovoltaikanlage investieren: Es könnten tiefere Kosten anfallen, da die Baustelleneinrichtung sowohl
für die LSW als auch für das PV-Anlage genutzt werden könnte und Synergien bei Untersuchungen und
Bewilligungen entstehen.
Lärmschutzwände, die keine absorbierenden Eigenschaften benötigen, da es keine transparenten
Bauten braucht, können mit bifazialen Photovoltaikmodulen ausgerüstet werden (siehe Abbildung 10).
Die Wände, die eine absorbierende Funktion brauchen, können je nach vorhandenem Platz so
ausgelegt werden, dass die Platzierung von PV-Modulen optimiert und die Produktion, insbesondere im
Winter, maximiert wird. Ausserdem könnte die Erhöhung einer Lärmschutzwand mit einer bifazialen
Anlage, falls dies im Rahmen der maximalen Höhen der LSW zulässig ist und dadurch keine
schädlichen Reflexionen entstehen, eine zusätzliche Lärmschutzleistung erbringen, was in diesem
Rahmen eine wirtschaftlich interessante Synergie darstellen würde.

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Allerdings hängt die Möglichkeit, PV-Anlagen zu installieren, nicht nur von der Konzeption der Wandselbst ab: Auch Interessenkonflikte mit anderen Nutzungsarten des Bodens wie Fruchtfolgeflächen oderdie Integration in die Landschaft spielen eine Rolle. Momentan erlauben es diese Konflikte nicht, die
Installation von Modulen zu systematisieren, nicht einmal auf neuen Bauten.

Abbildung 3: LSW mit bifazialen Solarmodulen entlang der A50 in Uden, Niederlande, im Rahmen des Projekts Solar Highways [10]

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Schlussfolgerungen

Die Energiestrategie 2050+ sieht bis 2050 eine Jahresproduktion von 34 TWh an Solarenergie vor, waseine Steigerung um den Faktor 13 im Vergleich zu heute darstellt. Obwohl das Potenzial auf den
Schweizer Dächern auf 50 TWh geschätzt wird, kann ein Teil aus technischen, architektonischen oderwirtschaftlichen Gründen oder wegen des mangelnden Willens der Besitzer allenfalls nicht genutzt
werden. Die Nutzung anderer bestehender Infrastrukturen, z. B. von LSW, ist interessant, da sie eine
doppelte Nutzung der Flächen erlaubt.
Die Erfahrungen mit PV-Anlagen auf LSW in der Schweiz und im Ausland seit den 1980er-Jahren habennoch nicht zum flächendeckenden Bau dieser Anlagenart geführt, und zwar aus technischen und aus
wirtschaftlichen Gründen. Die Haupteinschränkungen, die die zu berücksichtigenden PV-Anlagentypen
festlegen, sind insbesondere die Mindestabstände, die aus Sicherheits- und Betriebsgründen zu
Verkehrswegen oder Bahnstromleitungen eingehalten werden müssen, sowie die akustischen
Auswirkungen des Vorhandenseins von reflektierenden PV-Modulen auf überwiegend absorbierenden
LSW. Auf dieser Grundlage werden bei den SBB nur die Anlagen auf der Aussenseite der Bahnanlagenin Betracht gezogen. Bei den Nationalstrassen bestehen Möglichkeiten– unter bestimmten
Anforderungen – auf der Verkehrsseite, auf der abgewandten Seite und oberhalb der LSW. Die
tatsächlichen Aufstellungsmöglichkeiten hängen jedoch auch von der landschaftlichen Einbindung, derBeschattung oder von Hindernissen beim Zugang zu den Wänden ab. Auf der Grundlage einer visuellen
und virtuellen Stichprobe, die entlang der Nationalstrassen vorgenommen worden war, wird geschätzt,dass 20 % der berücksichtigten Anlagen auf der Strassenseite, 30 % auf der Aussenseite und 20 %oberhalb der LSW möglich wären. Im Bahnbereich wird diese Wahrscheinlichkeit auf 50 % geschätzt.
Aus wirtschaftlicher Sicht profitieren Anlagen auf LSW zwar wie andere Anlagentypen von den
niedrigeren Kosten der PV-Module, die erforderliche Investition ist jedoch oft höher als bei einer
vergleichbaren Anlage auf einem Gebäudedach. Dies liegt an den notwendigen Verfahren und Studien
sowie an den zusätzlichen Kosten für den Anschluss der Anlage an einen Anschlusspunkt, sei es eine
Infrastruktur des ASTRA / der SBB oder das nächstgelegene öffentliche Netz.
Die folgende Tabelle stellt das Potenzial von PV-Anlagen an LSW entlang von Nationalstrassen undBahnstrecken gemäss dieser Studie dar. Dabei wird unterschieden zwischen einem Potenzial, das den
festgestellten technischen Einschränkungen entspricht, einem technisch-wirtschaftlichen Potenzial, dassich auf Anlagen mit Stromgestehungskosten unter 20 Rp./kWh (abzüglich der Einmalvergütung)beschränkt, und einem nutzbaren Potenzial, das die Umsetzungswahrscheinlichkeit auf der Grundlage
der festgestellten Einschränkungen berücksichtigt.
Potenzial

Nationalstrassen

Bahnstrecken

Gesamt

MWp

GWh

MWp

GWh

MWp

GWh

Technisch

371

322

128

116

499

438

Technisch-wirtschaftlich

232

207

101

93

333

300

Nutzbar

61

55

50

46

111

101

Tabelle 16: PV-Potenziale an LSW) entlang von Nationalstrassen und Bahnstrecken

Das nutzbare Potenzial (101 GWh pro Jahr) und das technisch-wirtschaftliche Potenzial (300 GWh pro
Jahr) machen 0,15 % bzw. 0,45 % des landesweiten PV-Potenzials aus (Dächer und Fassaden), dasauf 67 TWh geschätzt wird. Selbst wenn man die Umsetzungsbeschränkungen für dieses Potenzial an
Gebäuden (Dächer und Fassaden) berücksichtigt, bleibt das Potenzial von LSW gering. Die Kosten von
PV-Anlagen an LSW sind zudem höher als bei vergleichbaren Anlagen auf Gebäudedächern. Abbildung
11 veranschaulicht das kumulierte nutzbare Potenzial je nach Stromgestehungskosten; sie zeigt, dasssich die Hälfte des Potenzials aus Anlagen zusammensetzt, die Stromgestehungskosten von über 12
bis 13 Rp./kWh aufweisen, sowie das Vorhandensein einer starken Sensibilität gegenüber den
Energiekosten. Eine Spannweite von ±2 Rp./kWh kann das Potenzial nämlich verdoppeln.

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Abbildung 4: PV-Potenzial an LSW entlang von Nationalstrassen und Bahnstrecken je nach Energiekosten

Der Verkaufspreis der erzeugten Energie, der Anteil des Eigenverbrauchs sowie das
Subventionsregime haben daher einen massgeblichen Einfluss auf die Wahl, ob eine PV-Anlage an
LSW errichtet wird, und Änderungen bei den Kostenfaktoren können die Rentabilität einer Anlage
beträchtlich beeinflussen. Laufende technologische Entwicklungen werden die Leistung von PVSystemen weiter verbessern und ihre Kosten senken, auch für Installationen auf LSW. Die Mehrkosten
im Zusammenhang mit Anlagen auf LSW (Verfahren, akustische und landschaftliche Studien) sindunabhängig von der PV-Technologie und werden aufgrund von Skaleneffekten eher sinken. Bei der
Aufwertung dieses Potenzials wird auch die Nutzung von Synergien bei der Erneuerung von LSW oder
bei anderen Bauvorhaben aus der Perspektive der Verfahren oder der Kosten interessant sein.
Der Bahnstrommarkt (16,7 Hz) ist kein offener Markt. Als Systemführerin muss die SBB den Bahnstrom
den anderen Transportunternehmen zur Verfügung stellen. Der Preis, den «SBB Energie» dazu
verrechnen kann, wird vom BAV festgelegt (Art. 20a der Eisenbahn-Netzzugangsverordnung vom 25.
November 1998 [NZV; SR 742.122]) und beträgt durchschnittlich 11,5 Rp./kWh. Nur ein kleiner Teil desvorhandenen Potenzials (3 GWh/Jahr) beim Bahnstrom kann zu diesem Preis genutzt werden. Um die
Nutzung dieses Potenzials zu maximieren, ohne den Strompreis zu beeinflussen, sollte die Möglichkeit
geprüft werden, die PV-Anlagen für die Erzeugung von Bahnstrom über den Bahninfrastrukturfonds(BIF) zu finanzieren.

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Vorgeschlagene Massnahmen
1) Im Rahmen von Energie-Vorbild Bund (VBE, Klimapaket Bundesverwaltung) werden ASTRA
und SBB ermutigt, die geeigneten Lärmschutzwände in ihre Priorisierung ihres Portfolios für die
Realisierung von Photovoltaikanlagen einzubeziehen. Synergien betreffend die
Eigenverbrauchsmöglichkeiten zwischen ASTRA und SBB sind zu prüfen.
2) Das ASTRA stellt Dritten auf Anfrage geeignete Lärmschutzwände für die Installation vonPhotovoltaikanlagen bereit, wenn das ASTRA diese Wände nicht selbst für die Errichtungsolcher Anlagen für den Eigenbedarf benötigt.
3) Um den Bau von PV-Anlagen an LSW der Nationalstrasse durch Dritte zu fördern, sollen die
benötigten Flächen vom ASTRA kostenlos zur Verfügung gestellt werden können. Dies erfordert
eine Revision von Artikel 29 NSV, da solche Nutzungen des Areals im Eigentum derNationalstrasse durch Dritte heute in der Regel zum Marktpreis zu entgelten sind.
4) In Anbetracht der momentanen Lage (geschlossener und regulierter Markt) wird überprüft, ob
eine Finanzierung der Photovoltaikanlagen für die Produktion von Bahnstrom (16,7 Hz) überden Bahninfrastrukturfonds möglich ist, um die Nutzung des für diese Verwendung
vorhandenen Potenzials zu fördern.

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Bibliografie[1] BFE, «Energieperspektiven 2050+,» 2020.
[2] BFE, «Schweizer Hausdächer und -fassaden könnten jährlich 67 TWh Solarstrom produzieren,»
2020.
[En
ligne].
Available:
https://www.bfe.admin.ch/bfe/fr/home/actualites-etmedias/communiques-de-presse/mm-test.msg-id-74641.html.
[3] Meteotest, «Das Schweizer PV-Potenzial basierend auf jedem Gebäude,» 2019.
[4] ARE - Office fédéral du développement territorial, «Positionspapier freistehende PhotovoltaikAnlagen,» 2012.
[5] EnergieSchweiz, «Photovoltaikmarkt-Beobachtungsstudie 2019,» 2020.
[6] VDMA Photovoltaic Equipment, «International Technology Roadmap for Photovoltaic (ITRPV) Results 2019 including maturity report 2020,» 2020.
[7] DIKE, «Schriften zum Energierecht 18 - Photovoltaik-Anlagen auf Lärmschutzwänden,» 2021.
[8] US Department of Transportation, «Highway renewable energy: Photovoltaic Noise Barriers,»
2017.
[9] SEAC, «Solar Highways Benchmark Study,» 2015.
[10] Minne de Jong, «Solar Highways - Layman's report,» 2020.
[11] World Road Association, «Positive Energy Roads,» 2019.
[12] TNC, «Potential von Photovoltaik an Schallschutzmassnahmen entlang von Nationalstrassen,»
2012.
[13] Amstein+
Walthert,«Potenziale
Transportunternehmen,» 2017.

zur

Produktion

erneuerbarer

Energienbei[14] ASTRA, «Fachhandbuch Trassee/Umwelt,» 2020.
[15] TNO, «Existence of visible solar reflections due to solar panels on the train track near America,
Limburg,» 2020.
[16] BAV, «Photovoltaik und Eigenverbrauch im öffentlichen Verkehr – Energiestrategie 2050 imöffentlichen Verkehr – ESöV 2050,» 2020.
[17] EnergieSchweiz, «Leitfaden zum Melde- und Bewilligungsverfahren für Solaranlagen,» 2021.
[18] ASTRA, «Teilprogramm Lärmschutz – Zwischenbilanz Juni 2020,» 2020.

Anhang: Methodologische Details
Siehe separates Dokument (nur auf Französisch verfügbar).

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