Sonne im Tank: Lastwagen bezieht Strom aus Solarmodulen

Sonne im Tank: Lastwagen bezieht Strom aus Solarmodulen

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Durch die Fahrzeugbewegungen werden hohe Ansprüche an die Technik gestellt. (Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP)

von Angela Schmid

Mit dem Strom lassen sich zumindest Klimaanlage und Radio betreiben - aber Forscher hoffen auf große Entwicklungsschritte in der Zukunft.

Ein Lastwagen, der mit Solarenergie angetrieben wird. Keine Abgase, keine Schadstoffe. Noch ist das Science Fiction. Einen ersten Ansatz haben in dieser Richtung das Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP mit der Continental Automotive GmbH entwickelt.

Sie haben Solarmodule auf der Dachhaube und dem Windabweiser der Fahrerkabine installiert. Immerhin erzeugt dies so viel Strom, dass damit die Klimaanlage und das Radio betrieben werden können. Zugegeben, viel ist das noch nicht. Aber zum einen kann auch so Treibstoff gespart werden. Zum anderen zeigt das Projekt, dass in diesem Bereich in Zukunft einiges möglich ist.

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Fahrzeugbewegungen Problem bei der Energiegewinnung

Grundsätzlich gibt es bei Lastwagen ein großes Problem: Sie bewegen sich. Die Fahrer richten sich nicht nach der Sonneneinstrahlung, sondern nach dem Straßenverlauf, was die Energiegewinnung vor ganz neue Probleme stellt. „Photovoltaik-Module für Fahrzeugdächer müssen mechanisch, elektrisch und geometrisch flexibel sein“, erklärt Professor Dr. Jens Schneider, Leiter der Gruppe Modultechnologie am Fraunhofer CSP.

Dafür haben die Wissenschaftler auf ein Leichtbaukonzept mit einem spezifischen Verschaltungslayout hocheffizienter Rückkontaktsolarzellen gesetzt und darauf geachtet, dass eine ansprechende Formgebung möglich ist.

Auf ein typisches Lkw-Dach passen drei Quadratmeter Solarpaneele mit einer Nennleistung von 270 Watt. Sie verwandeln genügend Sonnenenergie in Strom, um die durchschnittliche Standklimatisierungsleistung abzudecken. Durch das Nutzen der Sonnenenergie kann überall Energie nachgetankt werden. Schneider: „Wir wollen mit Lösungen für die Integration von Photovoltaik in mobile Anwendungen dazu beitragen, den Energiebedarf und die Emissionen auch im Transport- und Logistikverkehr zu reduzieren.“

„Continental sucht nach Lösungen, die den Anforderungen ,clean, safe, intelligent' genügen. Solaranwendungen passen hier gut ins Bild, da durch sie neue Möglichkeiten erschlossen werden“, erklärt Continental-Sprecher Christopher Schrecke.

Geräte laufen auch in Ruhephasen

In Ruhepausen werden elektrische Geräte wie Klimaanlage, Telematikfunktionen, Kühlschrank oder Fernseher weiter benutzt, was den Batterien viel Energie entzieht.  Außerdem nimmt ihre Lebensdauer bei immer wiederkehrenden Entladungsphasen ab.

„Daher laufen heutige-Lkw Motoren oft im Leerlauf zur Kabinenklimatisierung zum Beispiel im Stau oder bei Wartezeiten beim Be- und Entladen. Das erhöht den CO2-Ausstoß und den Ausstoß von Stickoxiden“, macht Schrecke deutlich.

Ein Solarpaneel auf dem Dach leiste daher einen Beitrag zum nachhaltigen Energiemanagement und somit zur Emissionsreduktion. Fährt der Lastwagen, speist er elektrische Energie direkt in das Bordnetz und entlastet den Generator, was zur Spriteinsparung führt. 

 Auf der IAA-Nutzfahrzeugmesse vorgestellt

Vorgestellt wurde der Solar-Truck auf der IAA-Nutzfahrzeugmesse. Die Integration von Photovoltaikmodulen in mobile Anwendungen ist generell verlockend, da das Fahrzeug zum rollenden Kraftwerk wird und einen Teil seines Energiebedarfs abdeckt, ohne an die Zapf- oder Ladesäule zu müssen. Vor dem Hintergrund des Trends zu Elektro- und Hybridfahrzeugen gewinnt dieser Ansatz an Bedeutung.

Die Herausforderungen sind dennoch beträchtlich. Dach, Motorhaube oder auch die Heckscheiben bieten nur wenig Fläche. Die Module können nicht stets optimal zur Sonne ausgerichtet sein, weil sich das Auto in unterschiedliche Richtungen bewegt. Auch die Hinterlüftung der Module bei steigenden Temperaturen ist zu beachten, ebenso sollte durch die Module das Fahrzeuggewicht nicht unnötig erhöht werden. Nicht zuletzt sind Standard-Photovoltaikmodule kaum biegbar, was auf einem Dach aber notwendig wäre.

CSP-Wissenschaftler Schneider ist dennoch überzeugt, dass sich Elektromobilität in den nächsten Jahren sehr stark weiterverbreiten und es neue Technologien geben wird, die sich gegenseitig unterstützen. Dann könnte sich technisch Solarenergie in ein Fahrzeug integrieren und immer mehr Flächen erschließen lassen.  Den Nutzen sieht er vorerst für Spezialfahrzeuge – für Nischenanwendungen. „Erst dann sind Anwendungen mehr und mehr in anderen Bereichen möglich“, so Schneider.

Auf den Markt kommt der regenerative Lastwagen vorerst nicht. „Die Solartechnik wird dann in Serie gehen oder nachgerüstet werden, wenn sie sich für die Spediteure, im Sinne der Gesamtkosten rechnet", erklärt der Continental-Sprecher Schrecke.

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