Seit einigen Tagen fährt ein 18-Tonner mit einer 3,5-Kilowatt-Peak-Photovoltaikanlage auf Deutschlands Straßen. Das Nutzfahrzeug mit integrierter Hochvolt-Photovoltaikanlage und Einspeisung in die 800-Volt-Traktionsbatterie ist jetzt für den Straßenverkehr zugelassen. Das Fahrzeug wurde von Fraunhofer-Forschern entwickelt.

Der direkt am Lkw erzeugte Solarstrom kann 5 bis 10 Prozent des Energiebedarfs des Fahrzeugs decken. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat gemeinsam mit Industriepartnern und dem Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI im Projekt »Charging PV« Solarmodule und Leistungselektronik für die Integration in Nutzfahrzeuge entwickelt. Die technische Abnahme des ersten damit ausgestatteten Lkw ist laut den Entwicklern ein Meilenstein für einen klimafreundlicheren Straßengüterverkehr.

„Mit der erfolgreichen Inbetriebnahme unserer Hochvolt-Photovoltaikanlage haben wir unser Ziel erreicht, die Machbarkeit fahrzeugintegrierter Photovoltaik für schwere E-Nutzfahrzeuge zu demonstrieren. Die im Truck integrierten Komponenten funktionieren wie erwartet“, sagt der Projektleiter am Fraunhofer ISE Christoph Kutter. Die vom Institut entwickelten Photovoltaikmodul-Prototypen sind besonders leicht und robust und werden von der Firma Sunset Energietechnik hergestellt. Anschließend integrierte die Firma TBV Kühlfahrzeuge die Module in den Kofferaufbau eines Elektro-Lkw der Marke Framo, der als erstes Demonstratorfahrzeug dient.

Die Solarmodule im Dach sind in Reihe geschaltet, so dass der Stromertrag hoch ist, aber der Material- und Verkabelungsaufwand gering ist. Die daraus resultierenden Spannungen von bis zu 400 Volt können bei einem Unfall ein Sicherheitsrisiko darstellen. Um dieser Gefahr vorzubeugen, hat das Fraunhofer ISE eine Trennvorrichtung entwickelt. Es sitzt in der Anschlussdose jedes Photovoltaikmoduls und trennt im Störfall „innerhalb von Millisekunden“ dezentral und ohne zusätzliche Kommunikationswege die Stromverbindung. Im gesamten System gibt es dann nur noch ungefährliche Schutzkleinspannungen.

Ebenso wie die Photovoltaik-Module wurde auch die Leistungselektronik an die Anforderungen des Nutzfahrzeugs angepasst. Der Projektpartner M&P entwickelte einen DC-Wandler, der über CAN-Bus mit der Fahrzeugsteuerung kommuniziert und in das Sicherheitskonzept des Fahrzeugs integriert ist. Der Photovoltaikstrom vom Dach wird direkt in das Bordnetz des Nutzfahrzeugs eingespeist.

Der Lkw mit Photovoltaikanlage ist beim Elektrogroßhändler Alexander Bürkle im Raum Freiburg im täglichen Einsatz und wird nun seit einem Jahr regelmäßig überprüft, um die Stromertragsprognose zu validieren und die Komponenten unter Realbedingungen zu überwachen. Begleitet werden die Fahrten auch durch das Energieprognosemodell »IVImon« des Fraunhofer-Instituts für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI. Dieser prognostiziert Reichweite, Ladezeiten und Stromerzeugung für verschiedene Strecken, je nach Verbrauch im Fahrzeug und Sonneneinstrahlung.

Via: Fraunhofer ISI Tags: Forschung, Lkw, Solar, Solardach Antrieb: Elektro-Nutzfahrzeuge

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Auch wenn diese Technik hier kritisiert wird, macht sie durchaus Sinn. Fast alle Lkw sind das ganze Jahr über draußen und könnten große Mengen an Energie erzeugen, die man nicht über das Netz aufladen muss. Gehen Sie an einer Autobahnraststätte an dem geparkten Lkw entlang und hören Sie genau zu. Kühlaggregate für Kühl-Lkw laufen mit Diesel, und die Dieselmotoren laufen sogar, damit der Fahrer in der Kabine die Sonne aushält. Die hier gezeigte 3,5 kWp-Anlage erzeugt den Strom, den ein Haushalt verbraucht (3000 kWh pro Jahr). Das ist nicht nichts! Ein 40-Tonnen-Sattelzug könnte doppelt so viel produzieren.

3,5KW sind realistisch genug für die autarke Versorgung eines Kühlcontainers oder eines Wohnmobils dieser Größe. Wenn der Lkw nur einmal pro Woche zum Markt fährt, reicht das. Befindet man sich im gewerblichen Einsatz in größtmöglicher Bewegung, reicht es nur aus, die Reichweite pro Ladung um wenige Prozent zu erhöhen und dadurch den getankten Energieverbrauch um den gleichen Prozentsatz zu senken, was ebenfalls ein Erfolg ist. ... Wenn Sie die Seitenwände noch mit Solarmodulen bestücken und bis zum Dach öffnen können, können Sie beim Parken die 3-fache Strommenge produzieren.

Es ist immer gut, ungenutzte Flächen zur Stromerzeugung zu nutzen. Besser als sinnlose PV auf Feldern, die dann nicht mehr anderweitig genutzt werden.

Auf einem Feld können 8 MW Energie installiert werden, das Bild oben mit der PV auf dem Dach ist nichts anderes als eine Erhaltungsladung für die 12-Volt-Batterie. Blumenwiesen wachsen übrigens sinnvoll unter Freiland-PV-Anlagen.. gut für die Bienen.

So viel Unsinn in so einem kurzen Beitrag? Wie groß ist das "ein Feld"? Wenn man das 3,5 kWp-System an eine 12 V-Batterie anschließt, explodiert es wegen Überlastung, also 290 Ampere bei 12 V. Sie haben wahrscheinlich keine Ahnung, wie viel 3,5 kW sind.

Der Akku wird nicht explodieren, da dazwischen ein Laderegler ist. Die zentrale Aussage oben war, dass jede ungenutzte Fläche genutzt werden sollte. PV auf dem LKW-Dach ist sicher eine coole Idee, auch wenn das nur ein ganz kleiner Beitrag ist. Das 3,5 KWp-System wird übrigens fast nie deine 3,5 kW liefern, es sei denn, das Auto fährt mittags am Äquator entlang. Dennoch ist das Konzept gut, weil es vor allem wichtige Erkenntnisse liefert.

„Besser als sinnlose PV auf Feldern, die dann sonst nicht mehr genutzt werden“ Daran ist nichts Sinnloses. Auf Feldern, auf denen Freiflächen-PV-Anlagen errichtet werden, ist die Biodiversität viel höher als auf kahlen Wiesen in der prallen Sonne. Das Wechselspiel zwischen Schatten und Sonne lockt deutlich mehr Pflanzen und auch Kleintiere aller Art an: Vögel oder Bodenbrüter, Eidechsen, Insekten, etc... Immer besser als die nächste überflüssige Mais-Monokultur-Plantage.

Zudem erzeugt die Mais-Monokultur auf derselben Fläche nur einen Bruchteil der Energie einer PV-Anlage. PV braucht keinen Dünger und die PV trocknet nicht aus, wenn es wieder einen trockenen Sommer gibt.

Ja, genau, verwenden Sie nach Möglichkeit Sonnenenergie. Besser als nichts. Und bekanntlich machen auch Kleinvieh Mist. Auf allen geeigneten Flächen PV, und die Energielücke wird kleiner.

Warum dürfen sie das so einfach? Sono Motors ist der einzige Hersteller mit allen Patenten für die Solarintegration in Nutzfahrzeugen. Aber man sieht sofort, dass die vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme keine Ahnung haben. Sono Motos hätte durchaus das Heck, die Seitenwände und die gesamte Fahrerkabine mit Solarzellen verkleiden und damit den Ertrag auf bis zu 11 Prozent des Energiebedarfs des Fahrzeugs steigern können. Eventuell sogar der Unterboden für Nutzer, die oft über Spiegel fahren. Die Validierung der Komponenten unter realen Bedingungen klingt überhaupt nicht nach Sono-Ansatz.

Unterm Strich klingt alles sehr vernünftig! Weiter so ISE!

Hat Sono Motors die von Ihnen erwähnten Patente?

Sei so gut und benenne den Link. Du scheinst es zu wissen und ich muss nicht hinsehen, danke.

Keine Ahnung! Aber Sono redet selbst immer wieder davon.

Zitat von der Sono-Website: „Wir haben für unsere Anwendung ein spezielles Verfahren entwickelt, das es uns ermöglicht, die Solarzellen in das Spritzgusswerkzeug zu integrieren und so bei der Produktion in die Polymermatrix der Karosserieteile einzubauen. Dies ist unsere eigene patentierte Technologie ... "

Wer lesen kann, ist im Vorteil. Im Truck sehen die Solarzellen aus, als wären sie in normalen Panels verbaut. (Kann bei Alibaba.com bestellt werden) Und sie wurden einfach auf die Ladefläche des Trucks geschraubt. Also nichts mit Integration in die Dachkonstruktion.

Ich denke, es war ironisch, niemand braucht Sono-Patente.

Ich bin auch überrascht, dass es aus dem Kontext nicht ersichtlich ist.

Bei einer Dachneigung von 0° sinkt der Solarertrag um ca. 15%. Mit den 3,5 KWp auf dem Dach sind bestenfalls 3.000 KWh pro Jahr möglich. Geht man von einem Mindestverbrauch von 80 kWh pro 100 km aus, entspricht dies durchschnittlich 10 Sonnenkilometern pro Tag. Vorausgesetzt, es gibt keine weitere Schattierung, dies ist jedoch nicht realistisch. Dann sind 5-8 Sonnenkilometer pro Tag realistisch.

Das ist bei Autos wie dem Sono Sion zumindest etwas sinnvoller als Photovoltaik. Für die große Dachfläche können flache Standardpaneele verwendet werden und es ist keine aufwendige Integration in den Fahrzeugrohbau notwendig. Die große Dachfläche beim Truck bekommt zumindest volle Sonne. Mit Sion liegen PV-Flächen immer im Vollschatten, weil die Sonne abgewandt ist. Und aufgrund ihrer Höhe wird die PV-Fläche beim Lkw im Gegensatz zu Pkw nicht von anderen Pkw, Transportern, Lkw, Mauern, Büschen und Hecken, sondern allenfalls von Bäumen und hohen Gebäuden beschattet. Im Gegensatz zu einem Pkw wird ein Lkw nicht in Parkhäusern, (Tief-)Garagen oder Caports abgestellt.

Generell ist die Kombination von Photovoltaik plus Elektromobilität natürlich sinnvoll. Nur die Photovoltaik (mit Batterie-Backup) gehört stationär auf das Dach, wo die Fahrzeuge länger parken. Das ist viel effizienter, als Photovoltaik mühsam in Fahrzeuge zu integrieren.

Praktisch wären Solarfahrzeuge nur denkbar, wenn der Wirkungsgrad der Photovoltaik von gut 20 auf 100 % gesteigert würde, was physikalisch nicht machbar ist. Und selbst dann würden Solarfahrzeuge in den lokalen Breiten im Winter nicht funktionieren.

Warum ist das immer schwarz-weiß? Ich würde sagen: Wo PV sinnvoll ist, fügen Sie es hinzu. Besonders sinnvoll ist es natürlich im Stand, also auf Dächern etc. Aber die Dachfläche eines LKW-Aufbaus eignet sich besonders gut für PV – klar ist, dass sie keinesfalls den vollen Fahrstrom erzeugen kann. Aber Sie sollten trotzdem froh sein, wenn der Energieverbrauch von Lkw auf diese Weise um weitere 5-10% gesenkt wird (die Energieeffizienz eines Lkw wird allein durch die Umstellung auf Elektromotoren mit Batterie deutlich verbessert).

Dies könnte auch für Kühlfahrzeuge interessant sein oder um weitere Zusatzverbraucher im Lkw zu unterstützen. Ich denke: Die Dächer auffüllen, und warum nicht auch die auf dem LKW?

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Ich sage es ungern, aber manchmal spielt bei solchen Investitionen auch die Rentabilität eine Rolle; Wenn ich mir also die technische Beschreibung des Artikels ansehe, sieht es nicht nach niedrigen Kosten aus und die Ausbeute hat aus physikalischen Gründen eine niedrige Obergrenze.

PV-Anlagen auf Lkw sind durchaus sinnvoll, egal ob Bahnstrom oder nicht. Denn LKWs stehen meist draußen und der Strom kann sofort verbraucht oder in der Batterie gespeichert werden, ohne über lange Kabel transportiert oder umgedreht und transformiert werden zu müssen. Dabei spielt es keine Rolle, dass Strom nur einen kleinen Teil des Lkw-Verbrauchs ausmacht. Es werden lediglich 3000 kWh Energie eingespart, egal ob vom LKW oder einem anderen Dach.

Warum wird Sono noch gebraucht, Toyota und Hyundai haben die Solarintegration bereits in Serie.

Toyota, ja natürlich, zum Beispiel mit meinem Prius. Und es hat sicherlich auch SiC-Leistungstransistoren….

Und ein NiMH-Akku, also mit viel Nickel, mmmmmm... ..

Die Sache mit der PV und dem SiC ist so gut versteckt, dass sie noch niemand gefunden hat ...

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