Die Verkehrswende ist gut für das Klima, belastet aber auch die Stromnetze: Millionen Elektrofahrzeuge, steigende Ladeleistungen und ein wachsender Energiebedarf stellen Netzbetreiber und Energieversorger vor Herausforderungen.
Eine europaweite Studie zeigt jedoch, dass Fahrzeuge künftig selbst Teil der Lösung werden könnten. Der externe Strombedarf von Fahrzeugen lasse sich erheblich reduzieren, teilte das beteiligte Fraunhofer-Institut für solare Energiesysteme (Fraunhofer ISE) mit.
Im Mittelpunkt stehen dabei sogenannte Vehicle Integrated Photovoltaics (VIPV) – also Solarmodule, die direkt in Fahrzeuge integriert werden: auf dem Auto, Lieferwagen oder Lkw. Die Studie entstand im Rahmen des Forschungsprojekts "SolarMoves" im Auftrag der Europäischen Kommission.
So viel Strom wie aus 2200 Windrädern
Für die deutsche Energiewirtschaft besonders interessant: Die Studie sieht gerade in Mitteleuropa ein überraschend hohes Potenzial. Unter günstigen Bedingungen könnten Pkw hier bis zu 55 Prozent ihres jährlichen Energiebedarfs selbst decken. In Südeuropa seien sogar bis zu 80 Prozent möglich.
Technisch erfolgt die Stromerzeugung über Solarmodule auf Dachflächen, Motorhauben oder Seitenwänden. Grundlage der Untersuchung seien Daten aus 23 unterschiedlichen Fahrzeugtypen sowie Messungen über insgesamt 1,3 Millionen gefahrene Kilometer, erklärt das Fraunhofer ISE.
Die Forschenden berechneten, dass der Strombedarf aus dem europäischen Netz bis 2030 um 15,6 Terawattstunden sinken könnte, wenn alle Neufahrzeuge zwischen 2024 und 2030 mit VIPV ausgestattet würden. Das entspräche ungefähr der Jahresproduktion von rund 2200 Onshore-Windkraftanlagen mit jeweils drei Megawatt Leistung.
Großes Potenzial bei Flotten und Logistik
Noch größer als bei privaten Pkw könnte der Effekt im gewerblichen Verkehr ausfallen. Vor allem Lieferwagen, Kühlfahrzeuge und Lkw verfügen über große Dach- und Seitenflächen, gleichzeitig aber auch über hohe Energieverbräuche für Kühlung, Klimatisierung oder Hydrauliksysteme.
Nach Angaben der Projektpartner könnte VIPV die tägliche Reichweite von Elektro-Lkw um bis zu 15 Prozent erhöhen. Bei Anhängern seien im Sommer Stromerträge von bis zu 55 Kilowattstunden (kWh) pro Tag möglich – mit zusätzlichen Seitenmodulen sogar bis zu 110 kWh. Damit könnten Kühlaggregate oder Hilfssysteme vollständig emissionsfrei betrieben werden.
Auch für konventionelle Diesel-Lkw sieht die Studie wirtschaftliche Vorteile. Weil Nebenaggregate weniger Kraftstoff benötigen, könnten sich die Investitionskosten für integrierte Solarmodule laut Berechnungen bereits nach weniger als zwei Jahren amortisieren.
Neue Perspektive für die Energiewirtschaft
Für Netzbetreiber und Energieversorger eröffnet das Thema eine neue Perspektive auf die Elektromobilität. Bislang konzentriert sich die Debatte häufig auf den zusätzlichen Strombedarf, Schnellladenetze und Netzausbau. Dazu kommen Pilotprojekte wie das eines Konsortiums um den Eon-Konzern, die das (bidirektionale) Laden und Einspeisen massentauglich machen wollen.
Die VIPV-Technologie wäre vor allem relevant für gewerbliche Flotten mit planbaren Fahrprofilen und langen Standzeiten. Fahrzeuge könnten einen Teil ihres Strombedarfs tagsüber selbst decken und dadurch Lastspitzen im Netz reduzieren. Gerade im Zusammenspiel mit intelligentem Laden, Speichern und dynamischen Stromtarifen könnte daraus ein zusätzlicher Flexibilitätsbaustein entstehen.
An dem Projekt waren neben dem Fraunhofer ISE noch vier weitere Partner beteiligt: das auf VIPV spezialisierte Scale-up IM Efficiency und die gemeinnützige Forschungsorganisation TNO (beide Niederlande). Außerdem das ebenfalls niederländische Unternehmen Lightyear und Sono Solar (ehemals Sono Motors) aus Deutschland. Der Bericht zum Projektabschluss ist online als PDF verfügbar.
Solarautos aus eigener Herstellung gescheitert
Zu erwähnen ist, dass sowohl Lightyear als auch Sono Motors – beide gegründet 2016 – ursprünglich jeweils selbst Fahrzeuge mit Solarmodulen produzieren wollten. Allerdings gingen die Pläne nicht auf, sodass sich die Unternehmen im gleichen Jahr (2023) umstrukturierten. Projekte wie das "Sion" von Sono Motors oder Solarautos von Lightyear haben keinen kommerziellen Durchbruch erzielt.
Heute sind beide Zulieferer von Solartechnologie für die Automobilbranche – die Idee lebt also weiter. Noch handelt es sich allerdings um ein Nischenthema. Dennoch zeigt die aktuelle Studie, dass die Technologie aus Sicht der Energiesysteme deutlich relevanter sein könnte als bislang angenommen.
