Elektroautos mit Solarpaneelen: Haben sie Zukunft?

Mit dem Aufkommen des Elektroautos greifen die Hersteller zu allen möglichen Lösungen, um Reichweite zu gewinnen. Jeder Kilometer zählt, und die Solarpaneele auf dem Dach sind eine Option, die bereits in einigen neuen Modellen verfügbar ist.

Um nur ein Beispiel zu nennen: Wie wir in unserem Test des Hyundai Ioniq 5 berichtet haben, bietet das Elektroauto der koreanischen Marke optional ein Solardach mit Photovoltaikmodulen, das die Sonnenenergie nutzt, um sowohl die Traktionsbatterie als auch die 12-Volt-Batterie für die Nebenaggregate des Fahrzeugs zu laden. Laut Hersteller kann dieses Dach unter idealen Bedingungen täglich Energie für etwa 5 km Fahrstrecke gewinnen.

Eine ähnliche Zahl nennt Toyota für den Prius Plug-In Hybrid, dessen Solarpaneele mit 180 W Leistung zwischen 0,10 und 0,23 kWh erzeugen können. Auch der Tesla Cybertruck wurde ebenfalls mit einem optionalen Solarpaneelsystem angekündigt.

Lohnen sich Solardächer mit Photovoltaik?

Auch wenn der Gewinn gering erscheinen mag, ist er nicht zu unterschätzen. Ab einem gewissen Niveau könnte es nötig sein, für 5 km zusätzliche Reichweite eines Elektroautos die Aerodynamik drastisch zu verändern, was sich auch auf andere Aspekte wie Komfort oder Innenraumplatz auswirken kann.

Und nach einem Jahr sprechen wir davon, dass die Solarpaneele rund 1.000 km zusätzliche Reichweite „gratis“ liefern können. Allerdings sind diese Werte nur möglich, wenn das Auto täglich durchschnittlich 4 bis 5 Stunden in der Sonne steht, und zwar an etwa 200 Tagen im Jahr. Mit anderen Worten: Der Gewinn durch das Solardach liegt bei rund 1 km elektrischer Reichweite pro Stunde, in der das Auto in der Sonne geparkt ist.

Ein weiteres Auto, das sich rühmt, sich mit Sonnenlicht aufzuladen, ist der revolutionäre Lightyear One. Er verdoppelt diesen Wert nahezu und bringt pro Stunde Fahrt im Sonnenlicht rund 12 km zusätzliche Reichweite, dank seiner 5 Quadratmeter Solarpaneele.

Dennoch ist klar, dass sich ein Element wie ein Solardach nur schwer amortisieren lässt, wenn es nicht serienmäßig im Fahrzeug enthalten ist. Auf kurze Sicht werden jedoch viele Marken diese Technik serienmäßig anbieten, um die Reichweite ihrer Elektroautos zu verbessern.

Mercedes-Benz hat beispielsweise mit dem auf der CES in Las Vegas 2022 vorgestellten Prototyp Vision EQXX bereits vorausgegriffen. Dieser ist mit diesem System ausgestattet, und das Unternehmen plant, ab 2024 in seinen neuen Elektroautos ein serienmäßiges Photovoltaikdach anzubieten, das auf einer Langstreckenfahrt etwa 25 km zusätzliche Reichweite liefert.

Warum gibt es nicht mehr Solarautos?

Was kurz- oder mittelfristig nicht realistisch scheint, ist, dass wir Solarautos sehen werden, die ausschließlich mit der Energie fahren können, die ihre Photovoltaikmodule aus dem Sonnenlicht erzeugen. Selbst wenn die Leistung dieser Paneele in Zukunft steigt, ist es sehr schwierig, damit genug elektrische Energie zu erzeugen, um den Bedarf der Traktionsbatterie des Fahrzeugs zu decken.

Die größte Schwierigkeit beim Bau eines Solarautos hängt mit dem Wirkungsgrad der Solarpaneele zusammen, der derzeit bei etwa 20 % liegt. Unter den heutigen Bedingungen bräuchte man sehr lange Zeit mit dem in der Sonne geparkten Auto, um genügend Energie zu gewinnen … selbst wenn die Solarmodule auch auf andere Teile der Karosserie ausgeweitet würden.

Ein Beispiel dafür ist der Sion von Sono Motors, einem auf Photovoltaik im Automobilbereich spezialisierten Unternehmen, das auch interessante Projekte für Lastwagen und Busse verfolgt. Beim Sion, der als „ein Elektroauto mit 305 km Reichweite, das mit Sonnenlicht geladen wird“ angekündigt wird, handelt es sich in Wirklichkeit um ein Elektroauto mit einer Batterie, die über eine Steckdose geladen wird. Dank der Solarmodule auf Dach, Seitenteilen, Motorhaube und Heckklappe, die insgesamt 248 Solarzellen umfassen, kann es zusätzlich etwa 112 km pro Woche Reichweite gewinnen.

Das sind rund 15 km täglich. Das bedeutet, dass man im besten Fall höchstens diese Strecke mit der ausschließlich durch das Parken in der Sonne gewonnenen Energie zurücklegen könnte, ohne das Auto aufladen zu müssen.

Außerdem spielt der Preis eine Rolle. Der bereits erwähnte Lightyear One, der zu den Autos mit Solarpaneelen mit der größten Reichweite gehört, wenn es darum geht, mit Sonnenenergie Kilometer zurückzulegen, kostet das Doppelte eines Tesla Model S.

Und schließlich ist zu beachten, dass man zur Steigerung der Effizienz eines Solarautos die Solarzellen über das Dach hinaus anbringen müsste. Das bringt Konstruktionsprobleme mit sich, etwa die Anpassung des Materials an die Karosserieformen, das Gewicht, die Belastbarkeit und die Verletzlichkeit bei einem Aufprall …