Insbesondere Lieferwagen mit großer Dachfläche bieten Potenzial für integrierte Solarmodule. Auf Diesel-LKW können sie betriebskostensenkend wirken. (Foto: IM Efficiency)
Das technische und praktische Potenzial von Fahrzeugen, die selbst Solarenergie produzieren, wurde im Auftrag der Europäischen Kommission im Rahmen des europäischen Pilotprojekts „SolarMoves“ von TNO, Fraunhofer ISE, Sono Motors, IM Efficiency und Lightyear untersucht. Bei Vehicle Integrated Photovoltaics (VIPV) erzeugen in die Fahrzeuge integrierte Solarmodule, die ins Dach, die Motorhaube und die Seitenwände verbaut werden, den Strom dort, wo er verbraucht wird.
Strombedarf sinkt um bis zu 80 %
Unter der Annahme von kurzen jährlichen Benutzungszyklen und einer Ausnutzung von viel Dachfläche (etwa bei SUV) ergaben die Untersuchungen, dass ein Pkw in Mitteleuropa bis zu 55 % seines jährlichen Energiebedarfs selbst erzeugen kann. In Südeuropa ist der Wert noch besser, dort können es bis zu 80 % sein. Mit VIPV steigt nicht nur der Nutzungskomfort durch weniger externe Ladevorgänge, sondern es sinkt auch der externe Strombezug pro Kilometer erheblich.
Die Studie hat Daten von 23 unterschiedlichen Fahrzeugtypen analysiert, die von kompakten Stadtautos bis hin zu schweren Lastkraftwagen reichten. Die detaillierten Fahrzeug- und Fahrprofile wurden mit Wetterdaten kombiniert; dafür wurden die Fahrzeuge mit Sensoren ausgestattet und Messdaten von 1,3 Mio. gefahrenen Kilometern ausgewertet.
Das Forscherteam kommt zu dem Schluss, dass VIPV für einzelne Nutzerinnen und Nutzer erhebliche Vorteile bieten kann und auch einen erheblichen Einfluss auf die Systemebene hat. In einer Simulation berechnete das Forschungsteam, dass, wenn alle Neufahrzeuge zwischen 2024 und 2030 mit VIPV ausgestattet würden, der Strombedarf aus dem europäischen Netz im Jahr 2030 um 15,6 TWh sinken könnte. Das entspricht der Jahresproduktion von rund 2.200 Onshore-Windkraftanlagen mit einer Leistung von 3 MW. Damit könnte VIPV einen innovativen Beitrag leisten, den Energiebedarf strukturell senken.
Besonders attraktiv im Logistiksektor
Als besonders groß schätzt das Forschungsteam die Vorteile im Logistiksektor ein. Lieferwagen, Lkw und Fahrzeug-Anhänger verfügen über viel Dachfläche und verbrauchen gleichzeitig viel Energie für Kühlung, Heizung und Hilfsaggregate. Bei Elektro-Lkw verlängert VIPV die tägliche Reichweite um bis zu 15 %. Bei Lkw-Anhängern kann der Stromertrag im Sommer bis zu 55 kWh/d erreichen. 90 bis 110 kWh werden erreicht, wenn auch die Seitenwände mit Solarmodulen ausgestattet sind. Insgesamt würde das reichen, um Kühl- oder Hydrauliksysteme vollständig und emissionsfrei zu betreiben.
Auch für Diesel-Lkw bietet VIPV Vorteile: Da Klimaanlage, Heizung und andere Systeme weniger Diesel benötigen, würde sich der Kraftstoffverbrauch deutlich verringern. Das Forschungsteam berechnete, dass sich dadurch die Investitionskosten für VIPV in weniger als zwei Jahren amortisieren könnten.
Das Forschungskonsortium empfiehlt auf Basis seiner Analyseergebnisse, VIPV in das weltweit harmonisierte Leichtfahrzeug-Testverfahren (WLTP) aufzunehmen, damit CO₂-Reduktionen und Stromeinsparungen auf nationaler Ebene genutzt werden können, um steuerliche Anreize zu sichern sowie Richtlinien für solarfähige Parkflächen zu entwickeln. Des Weiteren empfehlen sie die Entwicklung eines klaren europäischen Rahmens, der VIPV in der Erneuerbare-Energien-Richtlinie anerkennt.
Der Abschlussbericht des Projekts „SolarMoves“ ist hier abrufbar.