Fahrzeugintegrierte Photovoltaik nutzt Dach, Motorhaube und Karosserieteile, um elektrische Energie während der Fahrt sowie auf Außenparkplätzen zu erzeugen. Untersuchungen von Fraunhofer ISE und SolarMoves zeigen, dass damit vor allem kurze tägliche Wege und unter günstigen Voraussetzungen relevante Teile des Jahresbedarfs abgedeckt werden können. Hersteller testen Solardächer, Zellmodule und Beschichtungen. Die Technologie ergänzt Batterie und Ladeinfrastruktur, senkt möglicherweise Netzbezug, Ladebedarf und Betriebskosten im Alltag spürbar, sofern Einstrahlung, Fläche und Wirtschaftlichkeit stimmen.
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Fraunhofer ISE sieht bis zu 15 Sonnenkilometer im Sommer
Das Fraunhofer ISE bewertet fahrzeugintegrierte Photovoltaik als zusätzliche Energiequelle für Elektroautos. Unter sonnigen Sommerbedingungen können Modelle in Süddeutschland und Österreich nach den Berechnungen des Instituts bis zu 15 Kilometer Reichweite pro Tag gewinnen. Für Norddeutschland nennt die Untersuchung Werte von bis zu zehn Kilometern. Die Solarzellen erzeugen Strom während der Fahrt und bei Außenparkzeiten. Entscheidend für den Ertrag sind ausreichend große, unverschattete Flächen und direkte Einstrahlung jeweils auf dem Fahrzeug.
SolarMoves sieht bis zu 55 Prozent Solarstromanteil in Mitteleuropa
Das europäische Projekt SolarMoves untersucht, welchen Beitrag fahrzeugintegrierte Photovoltaik zum jährlichen Energiebedarf leisten kann. Für Mitteleuropa errechneten die Forscher bei optimalen Voraussetzungen einen Anteil von höchstens 55 Prozent. In besonders sonnigen Gebieten Südeuropas sind in Modellrechnungen bis zu 80 Prozent möglich. Die Ergebnisse gelten nicht allgemein, sondern beruhen auf niedriger Fahrleistung, ausreichend großen Modulflächen, günstiger Ausrichtung, wenigen Verschattungen und hoher lokaler Sonneneinstrahlung über das Jahr hinweg verteilt und zuverlässig verfügbar bleibt.
Automobilhersteller erproben Solarzellen, Solarlack und effiziente Elektroauto-Konzepte für Serienfahrzeuge
Hersteller entwickeln unterschiedliche Konzepte, um Sonnenenergie direkt am Fahrzeug nutzbar zu machen. Volkswagen erprobte bei der Studie Mission Efficiency Photovoltaikmodule im Dach und in der Heckscheibe. BMW verband beim Konzeptfahrzeug Luminetta eine leichte Bauweise mit geringem Energiebedarf und solarer Stromerzeugung. Mercedes-Benz verfolgt einen anderen Ansatz: Ein dünner Solarlack könnte auf Karosserieteile aufgebracht werden. Alle Lösungen sollen zusätzliche elektrische Energie bereitstellen, ohne die Batterie oder externe Ladepunkte dabei vollständig zu ersetzen.
Solarautos nutzen Parkzeiten für Strom, Kühlung und zusätzliche Reichweite
Fahrzeugintegrierte Solarmodule eignen sich vor allem für Autofahrer, die ihr Elektroauto tagsüber regelmäßig unter freiem Himmel abstellen. Während der Standzeit kann die Sonneneinstrahlung elektrische Energie erzeugen und den bislang unproduktiven Parkplatz funktional aufwerten. Der gewonnene Strom kann beispielsweise die Vorklimatisierung unterstützen, sodass sich der Innenraum vor Fahrtbeginn weniger stark aufheizt. Nutzfahrzeuge profitieren besonders, weil ihre großen Dachflächen zusätzliche Erträge für Kühlung, Bordelektrik und weitere Nebenverbraucher im täglichen Betrieb ermöglichen können.
Solarertrag sinkt durch Nacht, Winter, Schatten und technische Anforderungen
Fahrzeugintegrierte Photovoltaik ist von wechselnden Umweltbedingungen abhängig. Während der Nacht erzeugen die Zellen keinen Strom, und in den Wintermonaten reduzieren niedriger Sonnenstand sowie kurze Tage den Ertrag erheblich. Auch Abschattungen durch Gebäude, Bäume oder Parkhäuser mindern die verfügbare Energie. Zusätzlich verlangen Hersteller leichte, widerstandsfähige und leistungsfähige Module, die sich unauffällig einfügen. Der Lightyear 0 verdeutlichte das technische Potenzial, scheiterte jedoch letztlich an wirtschaftlichen Rahmenbedingungen und fehlender Finanzierung für die Serienfertigung weltweit.
Solarautos senken Netzlast und mögliche Ladekosten im Alltag deutlich
Wenn Elektroautos einen Teil ihres Energiebedarfs über integrierte Solarzellen decken, müssen sie seltener Strom aus öffentlichen oder privaten Ladepunkten beziehen. Dadurch können lokale Verteilnetze und die Ladeinfrastruktur insbesondere in Städten mit hoher Fahrzeugdichte entlastet werden. Der Fahrer spart möglicherweise Ausgaben für zugekauften Ladestrom. Wirtschaftlich sinnvoll wird die Lösung jedoch nur, wenn Investitionskosten, jährliche Sonneneinstrahlung, Parkverhalten, Fahrleistung, Modulwirkungsgrad und Haltbarkeit in einem günstigen Verhältnis stehen und dauerhaft Vorteile ermöglichen kann.
Integrierte Solarzellen auf Dach, Motorhaube oder Karosserie liefern während der Fahrt und besonders beim Parken im Freien zusätzlichen Strom. Dadurch können Elektroautos an sonnigen Tagen kurze Wege teilweise selbst abdecken und den Bezug von Energie an Wallbox oder Ladesäule verringern. Die Technologie bleibt jedoch wetterabhängig und ergänzt lediglich den Akku. Den größten praktischen Nutzen verspricht sie bei Transportern, Wohnmobilen und anderen Fahrzeugen mit großen, häufig unverschatteten Flächen im Alltag dauerhaft.
