Wer heute an der Zapfsäule steht, zahlt die Rechnung für einen Krieg, den er nicht begonnen hat. Kein Wunder, dass das Interesse an Elektroautos wächst – Strom ist zwar ebenfalls teurer geworden, aber längst nicht so stark wie Benzin und Diesel.
Noch robuster gegen Preisschocks als „normale“ Elektroautos wären allerdings Fahrzeuge, die einen Teil ihrer benötigten Energie selbst erzeugen. Möglich ist das durch fahrzeugintegrierte Photovoltaik: Solarzellen auf dem Dach, der Motorhaube oder den Seitenwänden von Autos, Lkw und Anhängern produzieren während der Fahrt und im Stand Strom. Wie groß das Potenzial dieser Idee ist, hat die Mitte Mai veröffentlichte Studie „Solar Moves“ im Auftrag der Europäischen Kommission untersucht.
Studie zeigt Potenzial von Solarfahrzeugen
Für das Projekt arbeiteten Forscherinnen und Forscher vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE), der niederländischen Forschungsorganisation TNO und Anbietern von Solarsystemen zusammen. Sie rüsteten verschiedene Fahrzeugtypen mit Sensoren aus – vom Stadtauto bis zum Schwerlaster. Die Messdaten von 1,3 Millionen gefahrenen Kilometern kombinierten sie mit Satellitendaten und Wetterinformationen.
Das Ergebnis: Ein Pkw mit viel Dachfläche, beispielsweise ein SUV, könnte bei einer jährlichen Fahrleistung von etwa 5000 Kilometern in Mitteleuropa bis zu 55 Prozent seines Jahresenergiebedarfs selbst erzeugen. In Südeuropa sind es im Optimalfall bis zu 80 Prozent. Bei Elektro-Lkw ließe sich die tägliche Reichweite mit Solarpaneelen um bis zu 15 Prozent erhöhen.
Weniger Ladestopps und mehr Unabhängigkeit
Weniger Ladestopps und eine größere Unabhängigkeit von der Energiepreisentwicklung wären gute Verkaufsargumente für Solarautos. Doch die massentaugliche Umsetzung ist teuer und technisch anspruchsvoll. Hersteller wie Nissan oder Mercedes-Benz haben zwar Konzeptfahrzeuge vorgestellt, ein Serienmodell lässt aber auf sich warten.
Auf Nutzfahrzeugen kann Photovoltaik dagegen schon heute Diesel sparen – indem man die Fahrzeuge mit Solarmodulen auf dem Dach oder auf Lkw-Anhängern nachrüstet. Das ist mit relativ geringem Aufwand möglich. „Im Moment ist die erfolgversprechendste Richtung – wenn man direkt einen Return on Investment erzielen will –, die Zusatzenergieverbräuche von Nutzfahrzeugen mit Solarstrom abzudecken“, sagt Christian Braun, Forscher am Fraunhofer ISE. Der erzeugte Solarstrom kann unter anderem die Klimaanlage, die Heizung sowie Kühl- und Hydrauliksysteme versorgen, die dadurch weniger Kraftstoff benötigen.
„Finanziell lohnt sich das besonders bei Fahrzeugen, die einen erheblichen Teil ihrer Energie für Zusatzaggregate brauchen – beispielsweise bei Bussen oder Kühlanhängern für Lkw“, sagt Braun.
Dekra in Dänemark spart mit nachgerüsteten Solarmodulen
In Dänemark erprobt die Dekra Academy das Konzept bereits. Sie betreibt eine Ausbildungsflotte aus Lkw und Bussen. Die Fahrzeuge werden intensiv genutzt: häufiges Anfahren, lange Leerlaufzeiten, hohe elektrische Lasten – das führt zu überdurchschnittlichem Kraftstoffverbrauch.
Die dänische Dekra-Tochter setzt bereits einige Elektro-Lkw und -Busse ein, suchte aber auch nach einem Weg, die bestehende Dieselflotte kurzfristig effizienter zu machen. In einem Pilotprojekt hat das Unternehmen zunächst fünf Ausbildungs-Lkw mit Solarmodulen mit insgesamt 240 Watt-Peak Leistung ausgerüstet. Sie wurden auf das Fahrzeugdach geklebt und an das elektrische System angeschlossen. Der so erzeugte Strom entlastet Motor und Lichtmaschine. Das reduziert den Dieselverbrauch und verlängert die Lebenszeit der Batterie.
Investition in Solarmodule amortisiert sich in unter zwei Jahren
Pro Fahrzeug kostete die Nachrüstung laut Dekra rund 3000 Euro inklusive Hardware, Software und Installation. Der Kraftstoffverbrauch der Fahrzeuge sank im Pilotbetrieb um rund fünf Prozent. Die Amortisationszeit schätzte das Unternehmen ursprünglich auf anderthalb bis zwei Jahre. „Aufgrund gestiegener Dieselpreise könnte sich die tatsächliche Amortisation jedoch schneller einstellen – potenziell innerhalb von etwa einem Jahr, abhängig von Fahrprofil und Kraftstoffkosten“, sagte eine Sprecherin.
Inzwischen hat Dekra 60 weitere Lkw der Ausbildungsflotte mit Solarmodulen nachgerüstet. „Mit dieser Lösung können wir unser Budget gezielt dort einsetzen, wo wir die größte Wirkung erzielen – statt einen Großteil davon für eine sehr kleine Anzahl elektrischer Lkw aufzuwenden“, erklärt Philip Steiner, Sustainability- und HSE-Manager für Nord- und Mitteleuropa beim Unternehmen, die Entscheidung.
Eine Umsetzung in Deutschland ist aktuell nicht geplant. Das liege aber nicht an Nachteilen der Technologie, heißt es. Man wolle zunächst praktische Erfahrungen aus dem Projekt in Dänemark sammeln, bevor eine Ausweitung geprüft werde.
Schneller Hebel statt perfekter Lösung
Für ein einzelnes Fahrzeug mögen fünf Prozent weniger Diesel zunächst nicht spektakulär klingen. Aber bei einer Flotte mit Dutzenden Fahrzeugen und anhaltend hohen Spritpreisen summieren sich diese Prozentpunkte schnell zu fünf- bis sechsstelligen Beträgen pro Jahr.
Dekra Academy entschied sich für eine vergleichbar kleine Solarfläche, da bei einer größeren Testanlage der produzierte Strom im Fahrschulbetrieb nicht vollständig genutzt werden konnte. Es lassen sich bei höherem Energieverbrauch aber durchaus auch größere Photovoltaikflächen installieren.
Der niederländische Anbieter von Solartechnik für Lkw, IM Efficiency, stattet Lkw-Anhänger nach eigenen Angaben in der Regel mit 5000 Watt-Peak Leistung aus. Dafür veranschlagt das Unternehmen eine Investition von etwa 9000 Euro. Diese amortisiere sich bei Diesel-Lkw derzeit innerhalb von drei bis vier Jahren.
Hinzu kommt ein Klimaeffekt: Pro nachgerüstetem Fahrzeug sinkt der CO2-Ausstoß laut IM Efficiency um rund 15 Tonnen jährlich. Perspektivisch könnte die Wirtschaftlichkeit noch deutlich besser werden: Werden Solarmodule künftig direkt in die Anhängerproduktion integriert statt nachträglich montiert, könnte die Amortisationszeit bei Diesel-Lkw auf ein bis anderthalb Jahre sinken, schätzt das Unternehmen.
Auch wenn Solarmodule auf Lkw-Dächern, Anhängern und Bussen nur ein kleiner Baustein der Energiewende im Verkehr sein können, sind sie ein sofort nutzbarer Effizienzhebel. Nachgerüstete Photovoltaik kann helfen, Sprit zu sparen, den CO2-Ausstoß von Nutzfahrzeugen zu senken und ein weiteres Geschäftsfeld für Autozulieferer zu eröffnen.
Manchmal lohnt es sich, nicht auf die perfekte Lösung wie ein serienreifes Solarauto zu warten – sondern mit kleinen Maßnahmen anzufangen, die heute schon funktionieren.
