Neue Solarmodule: Leichter, biegsamer, wirkungsvoller

Neue Solarmodule: Leichter, biegsamer, wirkungsvoller

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Das Technologie-Unternehmen „Opes Solutions“ und das Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP haben ein flexibles Standard-Solarmodul für die Fahrzeugintegration entwickelt. Das geht aus einer Firmenmitteilung hervor. „SolFlex“ basiert demnach auf kristallinen Solarzellen und erzielt pro Quadratmeter eine Mehrleistung rund 30 Prozent gegenüber bisherigen flexiblen Modulen, die die Dünnschicht-Technologie nutzen. Es ist laut Opes mit 2,9 Millimetern besonders dünn und um 70 Prozent leichter als konventionelle Lösungen. Der Biegeradius von 15 Grad mache es für sämtliche Fahrzeugoberflächen anwendbar, heißt es. Das rahmenlose Modul habe einen Zellwirkungsgrad von über 22 Prozent und sei in der Klimakammer des Fraunhofer CSP unter extremen Bedingungen getestet worden.

Der Verkehrssektor biete ein hohes Potenzial für die Integration von Solarmodulen, so die Mitteilung. LKWs und Transporter seien für rund 29 Prozent der globalen CO2-Emissionen des gesamten Verkehrssektors verantwortlich. Bei einem typischen leichten und elektrifizierten Nutzfahrzeug, das mit dem aktuellen Strommix geladen werde, könnten integrierte Solarmodule die CO2-Emissionen um bis zu 890 Kilogramm pro Jahr senken. Der Reichweiten-Gewinn liege bei rund 2400 Kilometern. Außerdem reduzierten sie die Betriebskosten, indem sie Strom für Kühlsysteme bereitstellen.

Nicht nur der elektrische Waren- und Gütertransport profitiert von fahrzeugintegrierter Photovoltaik„, so Robert Händel, Gründer und CEO von Opes Solutions. Auch elektrische Busse seien ein wichtiges Einsatzgebiet. Weltweit seien im Jahr 2020 bereits über 28 Milliarden Dollar in elektrische Busse investiert worden – allein für Europa werde ein jährliches Wachstum von 20 Prozent erwartet. In Bussen mit ihren großen Dachflächen könne integrierte Photovoltaik bis zu 100 Prozent des Energiebedarfs der Klimaanlage decken, so Händel. Das sei besonders hilfreich, wenn der Motor aus ist. Zudem könne der Stromverbrauch der Passagiere durch USB Ports, Steckdosen und Wi-Fi durch die regenerative Energiequelle gedeckt werden.

Das Solarmodul sei auch für Lastenfahrräder geeignet, heißt es in der Mitteilung. Hier sorge es aufgrund des niedrigen Energiebedarfs für eine zusätzliche Reichweite von bis zu 50 Kilometer pro Tag. Das ermögliche eine autarke Nutzung auch weit über die Sommermonate hinaus.

Bisher sei der Einsatz von Photovoltaik im Fahrzeugbau häufig an Faktoren wie Kosten, Gewicht und besonderen Anforderungen an die Widerstandsfähigkeit und die Oberfläche gescheitert. Daher seien die neuen Module vibrationsresistent, für hohe einseitige Hitzebelastungen ausgelegt und verfügten über eine besonders kratzfeste Oberfläche. Dennoch könnten Sie als Serienproduktion im Opes-Werk in Changzhou günstiger produziert werden als die bisher üblichen Sonderanfertigungen.

Quelle: Opes – Pressemitteilung vom 2. September 2021

Über den Autor

Wolfgang Plank ist freier Journalist und hat ein Faible für Autos, Politik und Motorsport. Tauscht deshalb den Platz am Schreibtisch gerne mal mit dem Schalensitz im Rallyeauto.

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Oh, neue Module. Das wird Sono zum Anlass nehmen, das virtuelle Produktionsdatum weiter nach hinten zu schieben.

Sono motors hat sie als Idee seit Jahren, Hyundai seit kurzem in der Serie. PV sollte fester Bestandteil auf den ungenutzten Aussenflächen aller PKW werden, mehr Fläche als dort produktiv genutzt unterzubringen findet sich selten.
Gerade Nutzfahrzeuge sind ideal, PKW-Premiumhersteller sollten PV aus Nachhaltigkeitsgründen selbstverpflichtend einbinden, bevor sie an Hyperscreens und Aussenlautsprecher zur künstlichen Lärmabgabe denken.
Jede genutzte erneuerbare Energie ist sinnvoll, und befreit uns von der Umweltlast durch fossile Energieträger.

Völliger Unsinn. Was man dem Wasserstoff vorwirft, nämlich u.a. Ineffizienz, ist hier exakt so gegeben. Die Zellen auf einer Karosserie stehen nie optimal zur Sonne. Im Gegensatz zu stationären Anlagen, wo eine gute Ausrichtung zur Sonne der Standard ist. Zudem steht und fährt das Auto in bebauten und damit verschatteten Gegenden. Das ist hier nicht Arizona. Das bedeutet, für die eingesetzten Ressourcen bekommt man nur einen Bruchteil an Sonnenenergie zurück.

Ich vermute, du hast gar keine Solaranlage. Ich habe eine und weiß daher genau, was verloren geht, wenn der Winkel z.B. morgens nicht passt oder eine Teilverschattung stattfindet. Da bricht die Leistung auf 1/10 oder gar 1/20 zusammen. Es handelt sich hier also um wishful thinking, einem psychologischen Phänomen, mit dem man Menschen, die in Physik gefehlt haben, das Geld aus der Tasche ziehen kann.

E-Auto-Fahrer, die wie ich, im 4. Stock wohnen, würden die Effizienz des Solarautodaches differenzierter betrachten wollen. Ich habe weder eine Solaranlage noch eine eigene Steckdose zum Aufladen. Und auch keine Garage – das Auto steht immer unter freiem Himmel.

In meiner persönlichen Situation benötige ich das Auto meist nur am Wochenende. Wenn mein Auto Solarzellen hätte, würde es seine Batterie über die Woche merklich aufladen können. Grob geschätzt würde ich dann nur noch halb so oft zu einer Ladestation fahren müssen. Gefühlt ist das eine Verdoppelung der Reichweite ohne eine doppelt so große Batterie kaufen zu müssen.

Wenn man sich überlegt, wieviele Menschen in der gleichen Situation sind wie ich, könnte ein Auto mit Solarzellen vielleicht doch sinnvoll sein.

Für die Besitzer einer Solaranlage und einer Garage mag es ja „völliger Unsinn“ sein, aber ich würde es trotzdem nicht so drastisch schreiben 😉

Aber das genau ist doch der Punkt. Du wohnst im vierten Stock. Aber ich denke, du parkst nicht auf dem Dach, sondern unten auf der Straße. Das bedeutet, der Wagen steht die Woche über in einer Häuserschlucht. Wenn die Paneele nicht direkte Sonneneinstrahlung im optimalen Winkel bekommen, wird das Auto unter der Woche nicht einmal 1 kWh laden. Das ist die Realität. Und das dürfte schon die Verlustleistung sein, weil ja Teilsysteme angeschaltet sein müssen.

Für diesen Anwendungsfall wäre Carsharing oder Leihauto die bessere Lösung (umweltfreundlicher, kostengünstiger und sinnvoller). Schon mal die Gesamtkosten des PKWS der über die Woche größtenteils rumsteht gerechnet? Da geht sich ein Mietauto für ca. 52 Wochenenden, Urlaub und Feiertagsausflüge pro Jahr locker aus! BG

„…bricht die Leistung auf 1/10 oder gar 1/20 zusammen“ – mit sogenannten Leistungsoptimierern ist genau dieses Problem behoben. In neueren Panels enthalten oder als separates Teil zu verbauen.

Ach was! Ein Leistungsoptimierer gleicht Einbrüche durch kleine Störungen wie den wandernden Schatten eines Mastes aus. Ist heute üblich. Hoffentlich auch bei Sono. Sonst reißt die jeweils beschattete Seite den Rest rein. Obwohl, bei einem Auto, das nie auf den Markt kommt, würde es keine Rolle spielen… Bei Bewölkung oder überwiegender Verschattung hilft das allerdings Null. Auch hilft es gar nicht gegen ungünstige Einfallwinkel.

Ansonsten ist jede Generation Module effizienter und immer wird auch behauptet, dass gerade an bewölkten Tagen die Leistung bei neuen Modulen weniger einbricht. Aber es sind immer noch Welten. Habe auf einem Gewerk von mir gerade dieses Jahr die neuesten Markenmodule verbaut. Ich weiß also aus der Praxis, wovon ich rede.

Und das sind Module in optimaler Position. Das Auto wird dagegen so stehen müssen, wie es der Parkraum exakt vorgibt.

Last edited 14 Tage zuvor by David

Was macht eigentlich die Entwicklung von Andre Brößel: rawlemon beta.ray? Die Glaskugel aus Barcelona, welche Strom produziert selbst mithilfe des Mondlichts? Am Solarmodul-Markt sind manche Innovationen scheinbar noch gar nicht angekommen.

Hier muss ich David recht geben. Einfallswinkel und die Verschattung beim Parken (ganz zu schweigen von den Parkhäusern) tragen dazu bei, dass der Wagen zum Großteil der Zeit nicht optimal geladen wird.
PV gehört optimal ausgerichtet frei von Verschattungen, das kann ich als eigener PV-Anlagenbesitzer sehr gut bestätigen. Das Produktions-Nutzen-Verhältnis passt hier gar nicht.

Zusätzlich muss erwähnt werden, dass heutige PV-Module über 20 Jahre (wahrscheinlich sogar viel mehr) Lebenszeit haben. Ein Auto wird weit weniger Jahre im Gebrauch sein. Die PV-Module werden dann entsorgt, recycelt oder erhalten ein neues zweites Leben. Egal, was hier eintritt, es ist immer energieintensiver als den optimalen Gebrauch von PV-Modulen auf Freiflächen, wie Dächern oder Feldern. Vor allem Dächer sollten soweit wie möglich überall mit PV-Modulen bestückt werden.

Die Solarzellen beim hyundai werden sich nie rechnen. Ich muss David recht geben. Wenn das Auto am Feldrand stehen würde könnte es ein Mehrwert sein.

Im Bericht ist ja übrigens auch von Dachflächen von Bussen die Rede. Da hast du 12m x 2,5m Dachfläche. Das sind solide 30 qm oder 5 kWp. Damit kann man was machen. Aber sie wollen damit nur einen Teil der Nebenverbräuche decken. Realistisch.

Da wo ich wohne stehen viele Autos am Straßenrand und geschätzt die Hälfte davon bekommt von morgens bis abends genug Sonne, vor allem im Sommer, da die allermeisten Häuser nur EG, 1.Stock und Dachgeschoss haben – nicht jeder E-Autofahrer wohnt in Städten mit Häuserschluchten.

Du hast keine Solaranlage, daher weißt du nicht, wie dermaßen nach unten die Leistung geht, wenn alleine der Einfallwinkel, wie morgens und abends und jetzt Richtung Herbst den größten Teil des Tages, nicht optimal ist.

In Zukunft können sich ja autonome E-Autos als Herden in Feldern mit Hanglage tummeln und nur bei Bedarf nach Hause kommen. Immer der Sonne hinterher… 😉

Autos in Freilandhaltung…

Genaue Zahlen habe ich in diesem Fall keine.

Bei einem anderen E-Fahrzeug habe ich die dort gemachten Angaben zur Leistung und den Aufpreis mal durchgerechnet und bin bei einer geschätzten Lebensdauer auf etwa 15 Cent pro kWh gekommen.

Sollten sich meine Berechnungen in der Praxis bewahrheiten, dann wäre das für alle E-Autofahrer (ohne eigene PV-Anlage) eine große Ersparnis gegenüber Ladesäulen, trotz eines Aufpreises beim Kauf.

Rechnen kannst du auch nicht.

Hier mal ein paar Zahlen vom Ioniq 5:

  • Solardach kostet 1.500 Euro extra (ich rechne hier nicht das dazu benötigte Uniq-Paket mit hinzu, das man zusätzlich noch dazu buchen muss, sonst wird die Sache noch düsterer)
  • Strom aus der Steckdose mit ca. 30Cent/kwh, d.h. man brauch 5000kwh
  • das Solardach soll 205 Watt liefern, umgerechnet wären dies bei 5000kwh ca. 24.400h
  • im Durchschnitt scheint die Sonne ca. 1500 bis 1900h, im Schnitt dann 1700h, jährlich im Mittel der letzten Jahre

Das bedeutet, dass man das Auto ganzjährig 14 Jahre lang draußen stehen haben muss, damit sich die Kosten des Solardachs von Hyundai wieder rechnen. Und dabei habe ich nicht mal die Degradation der PV-Module und den Wirkungsgrad beim Laden rein gerechnet.

In diesem Fall lohnt sich dies, zumindest wirtschaftlich, überhaupt nicht.

Rechnung Ioniq 5:

(205 Watt =) 0,205 kW x 1.700 Stunden im Jahr = 348,5 kWh x 0,30 Euro/kWh = 104,55 Euro pro Jahr.

1.500 Euro geteilt durch 104,55 Euro pro Jahr wären 14 Jahre und 4 Monate um auf 0,30 Euro/kWh zu kommen, d.h. das Solardach muss z.B. durch größere Stückzahlen günstiger werden, um während der Lebensdauer von E-Auto bzw. des Solardaches die 0,15 Euro/kWh zu erreichen.

Du vergisst aber bei meiner Rechnung, dass die hier errechneten 14 Jahre bei dem Preis bedeuten, dass das Auto ständig draußen steht und immer, und wirklich immer, frei von Verschattungen. In der Realität wirst Du wahrscheinlich mehr als das Doppelte brauchen.

Wie gesagt, habe ich nicht einmal den Wirkungsgrad und die Degradation mit eingerechnet. Und die von Hyundai angegebenen 205 Watt sind wahrscheinlich, wie üblich in der PV-Branche, kwp, d.h. bei optimalen Bedingungen. Das man sich das dann gerne schön hochrechnet, habe ich bei meiner Anschaffung er PV-Anlage bei vielen, eigentlich fast allen, Herstellern immer wieder erlebt.

Selbst, wenn das Solardach nur 500 Euro Aufpreis kosten würde, gebe ich Dir Brief und Siegel, dass sich das trotzdem nicht innerhalb von 10 Jahren amortisiert.

Leider bin ich kein Solar-Experte, der mit Erfahrungswerten aufwarten kann.

Rechnung mal mit der halben Leistung, dann wären es 102,5 Watt und 52,28 Euro im Jahr bei einem Strompreis von 30 Cent pro kWh.

Bei 500 Euro Aufpreis und 52,28 Euro im Jahr (bei 30 Cent pro kWh) wäre das Auto-Solardach nach etwa 10 Jahren amortisiert.

Bei uns in Ö kostet das Solardach vom Hyundai Ioniq 5 €1790,- (gibt’s als Extra ab der 2. Ausstattungslinie). Sicherlich amortisiert sich das nicht in einem Autoleben-aber es geht nicht immer ums Geld :-). Schon das Wissen um das persönliche ‚Must have‘ ist (ideell) mehr Wert. Kosten oder Armortisation sind nicht immer alles! (z.B. Alufelgen, sonstiger Zubehör oder Tuning Schnickschnack, etc.) Es ist einfach die Freude an etwas:-) BG

Grundsätzlich amortisiert sich ein PKW nie, es ist schlichtweg eine komfortable Geldvernichtungsmaschine.Schon alleine der Wertverlust und die Wartungskosten, sowie Versicherung, Steuern und Betrieb lassen eine positive wirtschaftliche Betrachtung des persönlichen Mobilitätsverlagens mittels eigenem PKWS nicht zu. Dafür macht Spaß und stärkt das Egi ;-). Man gönnt sich ja sonst nix im Leben. BG

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