Welche technischen und praktischen Potenziale für die Verkehrswende könnten auf Lkw oder Pkw integrierte Solarmodule leisten? Dieser Frage gingen TNO, Fraunhofer ISE, Sono Motors, IM Efficiency und Lightyear im europäischen Forschungsprojekt „Solarmoves“ auf den Grund. Nun stellten die Forscher die Ergebnisse vor.
Als besonders groß schätzen die Wissenschaftler die Vorteile der sogenannten Vehicle Integrated Photovoltaics (VIPV) im Logistiksektor ein. Denn Lieferwagen, Lkw und Fahrzeug-Anhänger haben viel Dachfläche und verbrauchen zudem viel Energie für Kühlung, Heizung und Hilfsaggregate.
So wurde das Potenzial von Solarmodulen auf Lkw und Pkw untersucht
„Die Studie analysierte Daten von 23 unterschiedlichen Fahrzeugtypen – von kompakten Stadtautos bis hin zu schweren Lastkraftwagen – und kombinierte detaillierte Fahrzeug- und Fahrprofile mit Meteosat-Satellitendaten, sowie meteorologischen Daten aus Amsterdam und Madrid“ so Christian Braun, Projektmitarbeiter und Wissenschaftler am Fraunhofer ISE.
Dafür hatten die Forscher die Fahrzeuge mit Sensoren ausgestattet. Sie analysierten die Messdaten von 1,3 Millionen gefahrenen Kilometern.
Wie Solar auf dem Lkw-Dach die Reichweite von E-Lkw steigert
Ein interessantes Ergebnis des Projekts für die Transportbranche: Bei Elektro-Lkw konnte VIPV die tägliche Reichweite um bis zu 15 Prozent verlängern. Bei Anhängern von Lkw kann der Stromertrag im Sommer ausreichen, um bis zu 55 Kilowattstunden pro Tag an Energie zu erzeugen.
Sonnenenergie auf Anhängern liefert Strom für Kühlung und Hydraulik
Stattet man auch die Seitenwände der Anhänger mit Solarmodulen aus, reicht der Ertrag von 90 bis 110 Kilowattstunden im Sommer laut den Forschern aus, um die Kühl- oder Hydrauliksysteme vollständig damit zu betreiben.
Für Diesel-Lkw im Fuhrpark biete die an Bord befindliche Solarenergie ebenfalls Vorteile, so die Wissenschaftler: Da Klimaanlage, Heizung und andere Systeme weniger Diesel benötigen, würde sich der Kraftstoffverbrauch deutlich verringern und somit auch die Betriebskosten senken. Die Partner des Forschungsprojekts rechneten aus, dass sich so die Investitionskosten für VIPV in weniger als zwei Jahren amortisieren könnten. Der Einsatz der Technik könnte auch die Dekarbonisierung in der Logistik voranbringen.
VIPV auf Neufahrzeugen könnte Europas Stromnetz entlasten
Auch ein Einfluss auf die Systemebene konnten die Forscher nachweisen: In einer Simulation berechneten sie, dass, wenn alle Neufahrzeuge zwischen 2024 und 2030 mit integrierter Photovoltaik ausgestattet würden, der Strombedarf aus dem europäischen Netz im Jahr 2030 um 15,6 Terawattstunden sinken könnte. Das entspricht der Jahresproduktion von rund 2.200 Onshore-Windkraftanlagen mit einer Leistung von 3 Megawatt.
„Elektrifizierung allein reicht nicht aus. Wir brauchen Innovationen, die den Energiebedarf strukturell senken. VIPV leistet genau hier einen Beitrag“, meint Lenneke Slooff-Hoek, Projektmanagerin von SolarMoves bei TNO. Die Projektpartner empfehlen unter anderem, die Entwicklung eines klaren europäischen Rahmens, der VIPV in der Erneuerbare-Energien-Richtlinie anerkennt.
Photovoltaik auf Autos: In Südeuropa höheres Potenzial als in Mitteleuropa
Die Untersuchungen zeigten aber auch, dass der Ertrag von der geografischen Region abhängig ist, in der ein Fahrzeug im Einsatz ist, ebenso wie von der möglichen Fläche für die Solarmodule. Die Forscher schauten sich dafür die Autos an.
Sie stellten fest, dass ein Pkw in Mitteleuropa im besten Fall bis zu 55 Prozent seines jährlichen Energiebedarfs selbst erzeugen kann. Dabei gingen die Forscher von kurzen Benutzungszyklen und viel Dachfläche aus, ein typischer Fall bei SUV. Das Ergebnis ist auch von genügend Sonne und Sonneneinstrahlung abhängig: In Südeuropa können es bis zu 80 Prozent sein.
