Undurchschaubar: Das Auto als Stromerzeuger
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RobGal -
13. November 2019 um 10:25 -
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Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE haben ein Autodach mit (fast) unsichtbaren Solarzellen entwickelt. Dazu nahmen sie ein „ganz normales Panoramaglasdach“, wie der zuständige ISE-Teamleiter Martin Heinrich im Gespräch mit dem kraftfahrt-berichter erklärte, und dachten sich für die Solarzellen etwas ganz Neues aus. Denn die Anforderungen an Photovoltaik auf dem Autodach sind hoch.
Auf dem engen Autodach müssen die Zellen sehr effizient sein und den Platz voll ausschöpfen. Sie sollten „robust verschaltet“ sein, damit sie auch dann gut arbeiten, wenn ein Teil des Daches im Schatten steht. Darüber hinaus müssen sie in die leicht gewölbte Form des Daches passen und widerstandsfähig genug sein, wenn der Wagen über Stock und Stein holpert oder wenn es mal kracht. Zu guter Letzt sollten die hässlich technisch aussehenden Solarzellen den stolzen Autobesitzer nicht verdrießen: Sie sollen gut funktionieren und ansonsten nicht weiter auffallen. Gelungen ist den Fraunhofer-Forschern um Martin Heinrich ein Autodach mit integrierten Solarzellen, die man höchstens schemenhaft erkennt, wenn man bei bester Beleuchtung ganz nah herantritt und einen günstigen Lichteinfall abpasst.
Die Wissenschaftler guckten sich Oberflächenstrukturen von Schmetterlingen ab, daraus entwickelten sie für das Glasdach eine spezielle, sehr satte Farbschicht in allen möglichen Tönen. Obwohl die Farbe den Blick auf die Solarzellen so gut wie vollständig versperrt, schluckt sie nur sieben Prozent des Sonnenlichts im Vergleich zu einem unbeschichteten Glasdach.
Um den wenigen Platz optimal zu nutzen, ordneten die Forscher die Zellen in Schindeltechnologie an. Dadurch überlappen die Solarzellen die „inaktiven Flächen“ der Anlage, erklärt Heinrich das Prinzip, „so dass der gesamte Raum für die Sonnenstrahlen genutzt wird“. Selbst wenn sich das Auto teilweise im Schatten befindet, nehmen die Solarzellen den Lichteinfall größtmöglich auf – um zwei Prozent mehr als bei einem konventionellen Solarmodul, wie Heinrich unterstreicht. Der Wissenschaftler ist sich auch sicher, dass die kleine Photovoltaikanlage auf dem Dach alle Erschütterungen und Vibrationen aushält: „Über die gesamte Nutzungsdauer des Fahrzeugs“, verspricht Heinrich.
Und was bringt das farbige Solardach nun an Energie? An einem strahlenden Sommertag in Freiburg liefert es CO2-freien Strom für zehn Kilometer eines Mittelkasseautos, sagt Martin Heinrich. Nun ist der Breisgau bekanntlich die sonnigste Gegend in Deutschland. „Ja“, räumt Heinrich ein, weiter nördlich reiche es auch noch für sieben oder acht Kilometer. „Aber in Spanien werden es schon 15 Kilometer.“
Die Forscher am Fraunhofer-Institut für solare Energiesysteme sind überzeugt, dass die Photovoltaik unverzichtbar für die Energiewende ist. „Nicht nur an Häusern und Freiflächen“, wie sie meinen, sondern eben auch am Auto. Bei mehrmonatigen Tests in den USA ermittelten die Wissenschaftler, dass ein konventioneller 40-Tonnen-Lkw mit Solarzellen auf der gesamten Dachfläche des Aufliegers über das Jahr gerechnet 5.000 bis 7.000 Kilometer mit eigenem Strom zurücklegt.