E-Mobilität

Solarzellen erhöhen Reichweite des E-Lasters

Fraunhofer-Institut zeigt 18-Tonner, dessen PV-Module bis zu zehn Prozent des Energiebedarfs decken.
25.10.2021

Mit Solar-Unterstützung wächst die Reichweite des Elektro-Lastwagens

Auf Deutschlands Straßen ist jetzt ein 18-Tonnen-Elektrolaster unterwegs, ausgestattet mit einer 3,5-kW-Peak-Photovoltaikanlage. Das Nutzfahrzeug mit integriertem Hochvolt-Photovoltaik-System und Einspeisung in die 800-Volt-Traktionsbatterie ist nun für den Straßenverkehr zugelassen. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat gemeinsam mit Partnern Solarmodule und Leistungselektronik für die Integration in Nutzfahrzeuge entwickelt. Der direkt am Fahrzeug produzierte Solarstrom könne fünf bis zehn Prozent des LKW-Energiebedarfs decken, teilt das Fraunhofer-ISE mit.

Damit die Stromerträge hoch, aber Material- und Verkabelungsaufwand niedrig sind, sind die Solarmodule im Dach in Serie verschaltet. Die dadurch entstehenden Spannungen von bis zu 400 Volt könnten aber bei einem Unfall ein Sicherheitsrisiko darstellen.

Spannung wird beim Unfall getrennt

Um dieses Risiko zu unterbinden, hat das Fraunhofer-ISE eine Trennungsvorrichtung entwickelt. Sie sitzt in der Anschlussdose jedes PV-Moduls und kann die Stromverbindung im Falle eines Unfalls innerhalb von Millisekunden dezentral und ohne zusätzliche Kommunikationskanäle trennen.

Genau wie die PV-Module wurde auch die Leistungselektronik an die Anforderungen des Nutzfahrzeugs angepasst. Ein Projektpartner entwickelte einen Gleichstromsteller, der mit der Fahrzeugsteuerung kommuniziert und im Sicherheitskonzept des Fahrzeugs eingebunden ist. Der Photovoltaikstrom vom Dach wird direkt in das Bordnetz des Nutzfahrzeugs eingespeist.

Lastwagen ist regelmäßig unterwegs

Der LKW des Herstellers Framo mit Photovoltaiksystem ist für die Alexander Bürkle GmbH, einen Elektronik-Großhändler, täglich im Freiburger Umland im Einsatz. Das Fahrzeug werde nun für ein Jahr regelmäßig geprüft, um die Stromertragsprognose zu validieren und die Komponenten unter Realbedingungen zu überwachen. Im Einsatz ist auch das Energieprognosemodell »IVImon« des Fraunhofer-Instituts für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI. Dieses prognostiziert abhängig vom Verbrauch im Fahrzeug und der Sonneneinstrahlung für verschiedene Routen die Reichweite, Ladezeiten und Stromerzeugung. (wa)