PLAN "E" FÜR DIE ZUKUNFT

Sphärisch gewölbte Solar- Autodach-Systeme - Technik und Design in höchster Vollendung

Mit mehr als 30 Jahren Expertise im Bereich „Automotive“ Solarsysteme sind wir prädestiniert, sphärisch gewölbte solare Autodach-Systeme für Fahrzeugintegrationen zu entwickeln. All unsere Solarmodule werden an unserem Standort in Deutschland entwickelt und gebaut und überzeugen mit bester deutscher Markenqualität. Flache, gebogene und sphärisch gewölbte Solarmodule für PKWs, Boote, LKWs und Züge gehören zu unserem Fokus.

Dabei reicht unsere Erfahrung vom Audi A8 (SOP 1993) mit einem 30 Watt Solar-Schiebedach über den Fisker KARMA PHEV (SOP 2011) mit einem 120 Watt Ganzdach-Solarmodul bis hin zum neuen KARMA (SOP in 2016) mit 200 Watt.

Für die von Audi und VW auf der IAA 2015 vorgestellten Fahrzeugkonzepte hat a2-solar die Solardachmodule als Sonderanfertigung konzipiert und gebaut. Mit 400 Watt speist das Ganzdach-Solarmodul des Audi e-tron Konzepts den Strom direkt in die Batterie und fügt sich harmonisch in das Design der Karosserie. Das Solarsystem des VW Tiguan GTE wurde als geteiltes System direkt in das Schiebedach des Wagens integriert und generiert 110 Watt.

Auto-Solarmodule – eine bereits sehr alte Idee

Solarmodule direkt in Fahrzeugoberflächen zu integrieren sind eine sehr alte Idee. Bereits mit den ersten entwickelten Solarzellen wurden Patente zur Fahrzeugintegration angemeldet (1950 ff.). Es ist naheliegend, die direkte Stromerzeugung aus dem Sonnenlicht nicht nur in einem Hausdach zu integrieren, denn Fahrzeuge wie PKWs, Busse, Züge und LKWs sind nahezu immer dem Sonnenlicht ausgesetzt und brauchen „mobile“ Energie.

Von Nostalgie zu Autosolar-Energie

Zu einem Serieneinsatz von Solarmodulen in Fahrzeugen kam es aber erst 1993 mit dem ersten Solarschiebedach im Audi A8 („D2“). Das Solarmodul hatte ca. 40Watt und wurde unter der Leitung des heutigen Geschäftsführers der a2-solar zwischen 1985 – 1992 entwickelt. Die damaligen Fahrzeugbatterien hatten aber nur ca. 1kWh als Speichergröße und eine Batterieladung kam selbst mit dem kleinen 40Watt Modul nicht in Frage – die Batterien wären ständig voll geladen worden und der Laderegler hätte den Solarstrom abgeregelt. So wurde dieses Solarmodul zur Standbelüftung eingesetzt; es verringerte die Innenraumtemperatur um bis zu 20°C. Nach dem Audi A8 folgten diverse weitere Fahrzeuge mit vergleichbaren Schiebedach-Solarsystemen (Audi A6 und A4, VW Phaeton, Tuareg, Passat, Midsize Bentley, Skoda Superb, Seat Leon).

Die Effizienz von Solar-Autodachmodulen steigt

Einen deutlichen Wechsel in der automotiven Anwendung erfuhr die Solartechnik mit den Hybrid- und E-Fahrzeugen, welche dann mit großen Batterien ausgestattet wurden, die auch von großen Solarmodulen geladen werden können. Das bekannteste Beispiel hierzu ist der Fisker KARMA, dessen 120 Watt Ganz-Dach-Solarmodul wiederum unter der Leitung des heutigen Geschäftsführers der a2-solar GmbH entwickelt und in Serie produziert wurde. Die 120 Watt dienten nun der Batterieladung und trugen zum Gesamt-Energiehaushalt des Fahrzeugs bei – also auch der Traktion; dem Fahren. Pro Jahr erzeugte das Solarmodul genug Energie für bis zu 1000 km zusätzliche Fahrleistung.

Seit Ende 2016 gibt es den KARMA Revero mit einem 200 Watt Solarmodul – wiederum entwickelt und gefertigt von der a2-solar GmbH. Die Wirkungsgrade der Solarzellen sind in den letzten Jahren signifikant gestiegen während die Preise sich mehr als halbierten. Damit wird die solare Stromerzeugung auch für den automotiven Bereich sowohl in Effizienz als auch preislich attraktiver und zunehmend in mehr und mehr Fahrzeugen zum Einsatz kommen.

Zur Unterstützung der solaren Stromerzeugung in Fahrzeugen haben die EU-Kommission und das „Department of Transportation“ der USA zudem CO-2 Credits ausgeschrieben: der Fahrzeughersteller erhält also eine Gutschrift von bis zu 7gr/100km. Dies kann bis zu 5% der Fahrzeugemissionen ausmachen.

Reine Solarautos:

Eine romantische Vorstellung oder bereits Zukunftsmusik von morgen?

Reine Solarautos werden nur mit Sonnenenergie angetrieben. Der Motor wird allein durch die gespeicherte Energie mit Kraft versorgt. Der Energieverbrauch und die Reichweite eines Solarautos hängen von verschiedenen Faktoren ab:

  • Anzahl der zur Verfügung stehenden Sonnenkollektoren bzw. Größe und Leistung des Auto-Solarsystems
  • Gewicht und Luftwiderstand des Fahrzeugs
  • Motor-Effizienz
  • Batteriekapazität

Bedingt durch diese Faktoren verbraucht ein reines Solar-Fahrzeug bis zu 15 Kilowattstunden auf 100 Kilometer. Auf ein Jahr betrachtet bedeutet dies ca.1000 km zusätzliche Reichweite. Das bedeutet, dass man für 35 km Fahrtstrecke ein Auto-Solarsystem von 20 m2 Größe benötigt. Somit erweist es sich, dass reine Solarautos zwar eine sehr umweltfreundliche Lösung darstellen, die Effizienz für Langstrecken jedoch ohne Integration in Hybriden oder E-Autos noch nicht gegeben ist. Auf Kurzstrecken hingegen sind Solarfahrzeuge unschlagbar, was die Effizienz und Umweltbewusstsein angeht.

Projekte aus dem Bereich PKW:

KARMA Revero

Audi etron quattro

VW Tiguan GTE

Fisker KARMA