Technik Solarzellen erobern die Autobranche
Sonnige Aussichten für E-Autos – immer mehr Ingenieure setzen auf Solarenergie und profitieren dabei von einer verbesserten Technologie.
Anfangs war es nur eine Spielerei für umweltbewegte Besserverdiener, die empfindlich auf Hitze reagierten. Denn als vor über 20 Jahren die ersten Fahrzeughersteller Solarmodule in den Schiebedächern ihrer Luxuslimousinen integrierten, lieferten die allenfalls genügend Strom für den Standlüfter.
Doch so langsam wird die Sache ernst. Nicht erst seit der Solar World Challenge wissen die Ingenieure um die kostenlose Energiequelle am Himmel. Dort rollen vor allem Universitäten mit eigens entwickelten Solarrennwagen allein mit der Kraft der Sonne. Und das über eine Strecke von 3000 Kilometern mit Schnitten jenseits von 100 km/h quer durch Australien. Seit durch die steigende Zahl an E-Automodellen das Ringen um maximale Reichweiten eingesetzt hat, wollen immer mehr die Energie von oben anzapfen.
Das ist weder Spinnerei, noch Spielerei, heißt es beim Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg: „Um eine CO2-freie Energieversorgung in allen Sektoren zu realisieren, müssen wir den Ausbau der Photovoltaik massiv vorantreiben, auch jenseits von Hausdächern und Freiflächen“, sagt Institutsleiter Andreas Bett. „Solarmodule werden künftig noch mehr in unsere bereits bebaute Umwelt integriert werden, zum Beispiel auch in Fahrzeuge.“ Studien des Instituts zufolge könnten Pkw mit Photovoltaik auf dem Dach je nach Größe der nutzbaren Fläche und Sonneneinstrahlung so den Strom für zum Teil mehr als 2000 Kilometer Fahrstrecke gewinnen.
In München stößt er damit auf offene Ohren. Dort sitzt das Start-up Sono Motors, das gerade den Sion entwickelt und den Kleinwagen als erstes selbstladendes Elektroauto proklamiert. Wenn der Wagen nächstes oder übernächstes Jahr zu einem Preis von 25.500 Euro auf den Markt kommt, sind in der Karosserie von weitem kaum sichtbar knapp 250 Solarzellen eingearbeitet. Über sie kann der Sion laut Hersteller bei gutem Wetter den Strom für bis zu 35 Kilometer am Tag nachladen. Ansonsten bleibt natürlich immer die Steckdose, um den Akku mit 35 Kilowattstunden für 255 WLTP-Kilometer aufzuladen. Und Sono ist mit dieser Idee nicht alleine.
In den Niederlanden hat ein weiteres Start-up im letzten Jahr den deutlich schnittigeren und für die Langstrecke konzipierten Lightyear One vorgestellt. Das flache und strömungsgünstige Coupé trägt fünf Quadratmeter Solarzellen auf dem Blech. Genug für bis zu 70 zusätzliche Kilometer am Tag, rechnen die Niederländer vor und wollen den Verkauf noch in diesem Jahr starten. Allerdings wird das mit knapp 180.000 Euro für den Viertürer mit zusammen 725 Kilometern Reichweite ein teures
Vergnügen.
Dritter im Bunde der Sonnentanker ist das amerikanische Start-up Aptera. Das tüftelt seit einigen Jahren an einem eigenwilligen Dreirad mit extrem niedrigem Luftwiderstand und hat dessen Elektroantrieb mittlerweile ebenfalls um Solarpanels ergänzt. Mit einer Fläche von drei Quadratmetern sollen die 180 Zellen pro Jahr den Strom für knapp 20.000 Kilometer vom Himmel holen. Die meisten Kunden sollen so ohne Zwischenstopp an der Steckdose durchs Leben kommen, schwärmt Firmenchef Chris Anthony. Die Preise für den wie ein Flugzeug ohne Tragflächen gestalteten Kleinwagen sollen je nach Antrieb und Ausstattung zwischen 25.000 und 50.000 US-Dollar liegen. Die Produktion soll noch in diesem Jahr
beginnen.
Es sind allerdings nicht nur Newcomer und Quereinsteiger, die auf die Energie der Sonne schwören, sondern auch etablierte Großserienhersteller. So bietet Toyota jetzt den Prius Plug-in mit einem Solardach an, das auf eine Nennleistung von 180 Watt kommt und damit laut Hersteller für fünf weitere Kilometer elektrische Fahrt am Tag sorgt. Bei 200 Sonnentagen im Jahr kommen damit mehr als 1000 Kilometer zusammen, rechnet der Hersteller vor. Bei einer elektrischen Reichweite von 50 Kilometern spart das 20 Akku-Ladungen – wenngleich die mit knapp 3000 Euro Aufpreis teuer bezahlt sind.
Auch Hyundai hat diese Technik für sich entdeckt. Im amerikanischen Sonate wird sie schon eingebaut. Und wenn die Koreaner im Sommer mit dem Ioniq 5 ihre neue Elektromarke starten, wird der Stromer dem Vernehmen nach genau wie die Studie 45 ebenfalls ein Solardach haben, um so etwas mehr Reichweite zu erzielen.
In Japan experimentiert Toyota bereits mit deutlich größeren Flächen, montiert die Solarpanels auch auf Motorhaube und Heckdeckel des Prius. Allerdings sehen die Prototypen nicht sonderlich elegant aus und dürften sich entsprechend schlecht verkaufen. Das muss nicht sein, sagen sie beim Fraunhofer-Institut und verweisen stolz auf ein selbst entwickeltes Solardach. Es lässt in beliebigen Farben individuell lackieren und wird so nahezu unsichtbar. Dennoch soll es 210 Watt leisten und damit bei einem Mittelklasse-Fahrzeug Strom für bis zu zehn Kilometer pro Tag erzeugen. Die Fraunhofer-Forscher hoffen, dass ihr Tarnkappen-Design eine Serienumsetzung beschleunigt.
Egal, wie leistungsfähig und groß die Solarzellen auf dem Auto sind, können sie allerdings nur dann einen Beitrag zur Batteriefüllung leisten, wenn sie auch genügend Sonne abbekommen. Und das liegt nicht nur am Wetter, sondern auch an den Parksitten – die Zeiten der Schattenparker jedenfalls dürften damit vorbei sein.
