Solarbetriebene Autos – die nächste Evolution?

Solarbetriebene Autos haben das Potential eine neue Ära des nachhaltigen Transports in der Automobilindustrie einzuleiten. Ähnlich wie bei solarbetriebenen Häusern nutzen sie die Energie der Sonne über Solarzellen und wandeln diese in Strom für den Antrieb von Elektroautos um. Solarauto-Fans hoffen auf den baldigen Marktdurchbruch von Solarautos.

Was ist ein solarbetriebenes Elektrofahrzeug?

Ein solarbetriebenes E-Auto, auch bekannt als Solarauto oder Solarfahrzeug, ist ein Elektrofahrzeug, das ganz oder teilweise mit Solarenergie betrieben wird. Solarautos haben ein eingebautes Solarpanel, das Sonnenlicht in Strom umwandelt, der in Batterien gespeichert werden kann. Diese gespeicherte Energie wird dann zum Antrieb von Elektroautos durch einen oder mehrere Elektromotoren verwendet.

Was ist der Unterschied zwischen einem Elektroauto und einem mit Solarenergie betriebenen Auto?

Solar-EVs und Elektroautos sind sich sehr ähnlich, da sie beide Elektromotoren für den Antrieb verwenden. Der Hauptunterschied zwischen beiden ist jedoch die Art und Weise, wie sie aufgeladen werden.

Elektroautos

Ein Elektroauto wird durch Strom angetrieben, der in einer Batterie gespeichert ist, die aufgeladen wird, während das Auto an ein Ladegerät angeschlossen ist. Ein Elektroauto kann durch Solarenergie aufgeladen werden, die von lokal angebrachten Sonnenkollektoren stammt, die zum Beispiel auf dem Dach eines Hauses angebracht sind.

Solarbetriebene E-Fahrzeuge

Solar-EVs hingegen haben einen oder mehrere Elektromotoren, die das Fahrzeug antreiben. Die Sonnenkollektoren wandeln die Sonnenenergie in elektrische Energie um, die die Elektromotoren antreibt, die als Motor des Solarautos dienen. Die erzeugte elektrische Energie wird auch in den Batterien gespeichert, die das Solarauto auf die gleiche Weise wie Elektrofahrzeuge antreiben. Sie können an Ladegeräten für Elektroautos aufgeladen werden, zusätzlich können Solarautos auch durch Sonnenenergie aufgeladen werden. Durch die Maximierung der Nutzung von Solarstrom, schonen Solarfahrzeuge die Umwelt.

Funktionsprinzip eines solarbetriebenen EV

Solarautos haben mehrere Komponenten, die zusammenarbeiten, um sie anzutreiben. Das Funktionsprinzip der wichtigsten Komponenten und ihre kombinierte Funktion werden im Folgenden erläutert:

Solarmodule

Solarelektrofahrzeuge verfügen über auf dem Dach montierte photovoltaische Solarzellen, die die Sonneneinstrahlung aufnehmen. Ein einzelnes Solarmodul besteht aus mehreren Solarzellen, die aus Silizium und einer Legierung aus Gallium und Indium hergestellt werden. Diese haben die Eigenschaft Sonnenlicht zu absorbieren und durch den so genannten photovoltaischen Effekt elektrischen Strom zu erzeugen.

Batterien

Die elektrische Energie wird in einer Batterie gespeichert. Die Batterie besteht aus mehreren Batteriemodulen, wobei jedes Modul Hunderte von miteinander verbundenen Batteriezellen enthält. Die Batterien von Solarautos bestehen in der Regel aus Lithium-Ionen (Li-Ion), das eine höhere Energiedichte aufweist. Lithium-Ionen-Batterien sind wiederaufladbar und können entweder durch Sonnenenergie oder durch ein Ladegerät an der Steckdose aufgeladen werden.

Elektromotor

Ein Elektromotor ist der Antriebsmotor eines solarbetriebenen Elektroautos. Jedes Solarauto hat einen oder mehrere Elektromotoren, die von Li-Ionen-Batterien gespeist werden. Elektromotoren in einem Solarfahrzeug erfüllen den gleichen Zweck wie der Benzinmotor in Verbrenner-Fahrzeugen, d. h. sie helfen dem Fahrzeug, zu beschleunigen.

Vorteile der Nutzung von Solarfahrzeugen

Solarbetriebene Elektroautos bieten zahlreiche Vorteile gegenüber herkömmlichen Elektrofahrzeugen, von denen einige im Folgenden kurz beschrieben werden:

Kosteneffektiv

Im Gegensatz zu Elektroautos erzeugen solarbetriebene Fahrzeuge Strom aus Sonnenlicht. Da diese erneuerbare Energie kostenlos ist, fallen weniger Ladekosten an als bei einem klassischen Elektroauto.

Umweltfreundlich

Der Strom für E-Fahrzeuge kann aus verschiedenen Quellen stammen, darunter auch aus erneuerbaren Quellen wie Sonne und Wind. Er kann aber auch aus umweltschädlicheren Quellen wie Kohle und Atomkraft stammen. Aus diesem Grund würden wir Solarautos als umweltfreundlichere Option betrachten, da ein Teil des Ladevorgangs vollständig auf erneuerbarer Energie beruht.

Verfügbarkeit von Energie

Solarautos werden von der Sonne angetrieben, die frei verfügbar ist und unbegrenzt . Die montierten Solarmodule können diese erneuerbare Energie in vollem Umfang nutzen und in Batterien für die spätere Verwendung speichern.

Solarautos auf dem Markt

Solarbetriebene Elektrofahrzeuge befinden sich noch in der Forschungs- und Entwicklungsphase und sollten in den nächsten Jahren auf den Markt kommen. Einige neue und alte Automobilhersteller versuchen, sich auf einem dynamischen Markt mit innovativen Lösungen zu behaupten.

Solarauto Kühlung

An heißen Sommertagen, hoffen Autofahrer auf einen Parkplatz im Schatten, damit das Fahrzeug nicht im Stand zu heiß wird. Durch die Solarpanelee auf dem Dach, kann ein Solarauto das Fahrzeug während des Parkens umweltfreundlich zu kühlen.

Warum hat nicht jedes Elektroauto Solarpaneele?

Wenn man über solarbetriebene Autos nachdenkt, könnte man sich fragen, warum nicht jedes Auto Solarpaneele verwendet, um sich selbst aufzuladen?

Hier sind zwei Hauptargumente, die gegen die Installation von Solarzellen für jedes Elektroauto sprechen. Since the surface of cars is often curvy rather than straight, the solar panels need to be shaped similarly to the shape of the car.

Business-Case

Es gab bis heute einige Versuche ein Solarfahrzeug wirtschaftlich anzubieten. Der Business Case ist allerdings noch nicht gut genug, um sich im Markt zu etablieren. Ein Versuch Solarautos wirtschalftlich attraktiv anzubieten wurde 2023 von der Firma Sono Motors aufgegeben.

Parkgewohnheiten

Bis ein solarbetriebenes Auto vollständig aufgeladen ist, dauert es sehr lange. Die vom Sonnenlicht bestrahlte Fläche eines Fahrzeugs ist ziemlich begrenzt. Das Fahrzeug müsste also eine Zeit lang am helllichten Tag geparkt werden, bis es vollständig aufgeladen ist.

Besitzer, die eine Garage oder einen Carport haben, ziehen es in der Regel vor, das Fahrzeug dort zu parken, was die Sonne blockiert und somit den Ladevorgang unterbricht.

Solarmodule für Fahrzeuge

Die Anforderungen an Solarmodule für Autos sind wesentlich höher als die Anforderungen an statische Anlagen wie Dächer.

  • Da die Oberfläche von Autos oft nicht gerade, sondern kurvenreich ist, müssen die Solarmodule der Form des Fahrzeugs angepasst werden.
  • Solarmodule für Elektrofahrzeuge müssen die Materialanforderungen für Crashtests erfüllen.
  • Die Solarmodule müssen leicht sein, damit sie das Gewicht des Fahrzeugs nicht zu sehr erhöhen.

Die höheren Anforderungen führen zu höheren Preisen für Solarmodule in Autos. Daher ist es immer noch billiger, Solarmodule auf einem Carport oder einem Dach zu installieren, mit einer Ladestation zu verknüpfen und die Sonnenenergie zum Aufladen des Fahrzeugs zu nutzen.

Fazit

Solarfahrzeuge sind faszinierend. Die Idee eine sauberere und umweltfreundlichere Art der Fortbewegung zu finden und die globale Erwärmung zu bekämpfen und somit eine wichtige Rolle bei der Rettung unseres Planeten für künftige Generationen zu spielen, ist reizvoll. Allerdings ist der Business Case noch nicht attraktiv genug um Solarfahrzeuge wirtschaftlich zu produzieren.