Solarautos: Sonnenwagen oder Elektrofahrzeug?

Gute Fahrt dank Sonne: Echte Solarautos nutzen Sonnenenergie als Treibstoff. Doch reicht die Leistung der Kollektoren im Alltag nicht aus. Deshalb geht die Entwicklung vom Solarfahrzeug hin zum Elektroauto, das man stationär mit Solarstrom betankt und zusätzlich mit Solarzellen ausstattet.

Solarautos brauchen keinen fossilen Treibstoff, sie werden mit Solarenergie angetrieben.
Solarautos werden mit Solarenergie angetrieben. Foto: © BerlinStock - Fotolia.com
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Solarfahrzeuge umrunden die Welt, aber auf Schweizer Strassen sieht man sie selten. Alltagstaugliche Elektrofahrzeuge haben sie inzwischen überholt. Häufig werden diese als Solarautos bezeichnet, da sie sich mit Sonnenstrom aus der Steckdose und zusätzlichen Solarzellen fortbewegen.

Funktionsweise vom reinen Solarauto

Solarfahrzeuge fahren mit Sonnenenergie. Dafür sind Hochleistungszellen an der Fahrzeugoberfläche angebracht, die Lichtstrahlen in elektrische Energie umwandeln und diese an eine Batterie im Kofferraum weiterleiten. Die gespeicherte Energie versorgt den Elektromotor mit Treibstoff. Manche Konstruktionen führen zusätzliche Kollektoren auf einem Anhänger mit sich, was die Reichweite aber auch die Länge des Solarautos erhöht. Eine Ausnahme bilden Rennwagen, die wegen der Gewichtsreduktion auf einen Stromspeicher verzichten. Deshalb sind die Module direkt mit dem Motor verbunden. Trotz vieler Pilotprojekte reichen Dachfläche und Solarzellenleistung nicht aus, um auf Zwischenstopps an der Stromtankstelle zu verzichten. Demzufolge dienen die Kollektoren heutzutage nur als Zusatzstromversorgung. Für eine Vollversorgung nutzt man Solaranlagen auf Dächern, Fassaden und Carport, an denen solare Elektroautos während längerer Parkzeiten Strom tanken können.

Die Sonnen- und Schattenseiten der Solarfahrzeuge

Um den Ausstoss der Treibhausgase in der Schweiz zu senken, müssen künftig mehr Fahrzeuge CO2-neutral fahren. Nur ein Grund, warum eigentlich mehr Solarmobile fahren sollten. Sie bewegen sich emmisionsfrei fort, da sie auf die Nutzung fossiler Brennstoffe verzichten. Von Vorteil ist, dass sie mit einem effizienten Elektromotor ausgestattet sind, der einen hohen Wirkungsgrad aufweist. Um Gewicht zu sparen, sind sie in der Leichtbauweise gefertigt, sodass sie im eigentlichen Sinne nicht zu den Personenwagen sondern zu den Motorrädern zählen. Dadurch sind sie häufig sehr unkomfortabel und erreichen vergleichsweise geringe Höchstgeschwindigkeiten. Dafür laufen die Solarmobile sehr leise, fahren sicher und sparsam. Ein schwerwiegender Nachteil ist jedoch die Witterungsabhängigkeit. Die Batterie kann sich ohne Sonneneinstrahlung nicht aufladen. Infolgedessen haben die reinen Solarautos auch nur eine geringe Reichweite. Zudem stehen ausser weniger eigenproduzierter Fahrzeuge kaum Modelle zur Auswahl. Meist ist auch die Lebensdauer von Solarmodulen weitaus länger als die eines Autos. Um sie optimal zu nutzen, müsste man die Zellen vor der Verschrottung abbauen und auf das neue Gefährt anbringen. Die neuen Personenwagen, die im weiteren Sinne als Solarfahrzeuge bezeichnet werden, sind Elektroautos. Sie bieten mehr Fahrzeugtypen, die im Handel erhältlich sind und zusätzlich mit Solarzellen ausstattet sind sowie nachweislich Solarstrom tanken.

Weltreisen und Rallye: Solarfahrzeuge im Praxistest

Den Startschuss gab 1985 die Tour de Sol als erste Solarrallye der Welt. Inzwischen gibt es weltweit ähnliche Veranstaltungen. In diesem Jahr ging das Sunswift Solarauto (University of New South Wales) als schnellstes Solarfahrzeug in das Guinessbuch der Rekorde ein. Mit 88 Kilometer pro Stunde brach es den bisherigen Weltrekord. Es wurde ausschliesslich von Siliziumsolarzellen mit der Energie eines Toasters angetrieben. Das Schweizer Solartaxi fuhr 2008 erstmalig um die Welt. Doch reichten die Kollektoren nicht aus, um ohne externe Stromversorgung zu fahren. Das wollte das Schweizer Icare Project ändern und unabhängig die Erde umrunden. Tagsüber fährt das Solarmobil mit Solarstrom und nachts wird die Batterie mittels einer ausklappbaren Windturbine aufgeladen. Doch ist schwer vorstellbar, dass ein solches Gefährt serienfähig ist.

 

Wie sparsam ist der Verbrauch von Solarautos?

Der Energieverbrauch liegt je nach Solarauto-Modell zwischen zehn und 15 Kilowattstunden auf 100 Kilometern. Dieser Wert wird massgeblich vom Gewicht und vom Luftwiderstand eines reinen Solarautos bestimmt. Professor Franz Baumgartner vom Institut für Energie der Züricher Hochschule für angewandte Wissenschaften engagiert sich für die solare Elektromobilität in der Schweiz. Nach seinen Angaben könnte man die mehr als vier Millionen Schweizer Personenwagen gegen «Solarautos» austauschen und würde etwa 16 Prozent mehr Strom als heute benötigen. Diese Strommenge könnten PV-Anlagen auf Schweizer Dachflächen erzeugen. Allein mit einem Solarmodul kommt man jährlich über 1000 Kilometer weit. Vollgetankt wendet ein solares Elektroauto rund 20 Kilowattstunden Solarstrom pro 100 Kilometer auf. Für die tägliche Fahrt von 34 Kilometern reicht somit eine 2.7 Kilowattpeak oder 19 Quadratmeter grosse Solaranlage aus. Letztlich gilt das Tanken von Solarstrom als eine praktikable und umweltfreundliche Lösung. Zumal es effizienter ist, als ausschliesslich Kollektoren auf dem Solarautodach zu führen.

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Das Schweizer Solartaxi als wegweisendes Projekt

Louis Palmer setzte mit seinem Solartaxi ein Zeichen für umwelfreundliches Fahren. Mit dem dreirädrigen Gefährt können sich zwei Personen mit maximal 90 Kilometer pro Stunde fortbewegen. Mit einer Tankfüllung fährt man in diesem Tempo bis zu 200 Kilometer. Dafür benötigt man den Solarstrom von sechs Quadratmeter Modulen, die sich auf einem Anhänger befinden. 2007 ging der Pionier noch davon aus, dass Solarfahrzeuge die mobile Zukunft werden. Louis Palmer glaubt fest daran. Die Solarzellen auf seinem Anhänger, so gibt er auch zu, seien nur zwecks Anschauung mitgenommen worden, denn «für die Leute sei am einfachsten begreifbar, was greifbar» ist. Das Auto der Zukunft wird sehr wohl solar (oder aus anderen erneuerbaren Energiequellen) betrieben werden, doch die Solarzellen gehören aufs Hausdach! 10 Quadratmeter, die heute für etwa mehr als 3000 Euro erhältlich sind, liefern genug Strom, um jährlich 15000 km weit zu fahren. «In 20 Jahren lege ich damit 300'000 km zurück. Gebe ich aber 3000 Euro für Benzin aus, so reicht das Geld für 40'000 km, danach ist Schluss. Mit Solarzellen fahre ich also 8 mal weiter, fürs selbe Geld! Und wenn die Solarzellen länger halten, dann komm ich sogar 10 bis 15 mal weiter! Ich mag das!»

Bild: solartaxi.com

 

Solarmobile überzeugen auf kurzen Strecken

Echte Solarautos oder solare Elektroautos eignen sich für Pendler oder Schweizer, die in ihrer Freizeit grösstenteils auf kurzen Strecken unterwegs sind. Wer hingegen grosse Distanzen bewältigen muss oder schwere Lasten transportiert, sollte auf einen konventionellen Personenwagen umsteigen. Viele Mobilitätsexperten meinen, dass das reine Solarfahrzeug durch seine Bauweise nicht alltagstauglich ist und sich aus diesem Grund nicht auf Schweizer Strassen durchsetzen wird.

Die Zukunft gehört der Elektromobilität - aber mit Solarstrom

Ob und wie viele echte Solarautos in der Schweiz zugelassen sind, ist schwer zu sagen. Auto-Schweiz erklärt, dass nach ihren Informationen kein Hersteller Solar-Personenwagen verkauft. Darüber hinaus würden diese auch unter die Kategorie Elektrofahrzeuge fallen, was die Datenlage wiederum erschwert. Weiterhin rechnet die Vereinigung Schweizer Automobil-Importeure den reinen Solarfahrzeugen wenig Marktchancen aus. Doch der Verkehrs-Club Schweiz (VCS) betont, dass die Solartechnologie, einen wichtigen Beitrag zu nachhaltigeren Automobilen leisten kann. In einem sind sich die Experten von Auto-Schweiz, VCS, Elektromobil Club der Schweiz und die Schweizerische Vereinigung für Sonnenenergie einig: Die Zukunft gehört den Elektroautos - doch nur wenn sie Erneuerbare Energien tanken. So kann man langfristig die CO2-Emissionen in der Schweiz reduzieren. In einem punktet die solare Elektromobilität bereits heute. Man kann zu Hause günstigen Treibstoff tanken und mit zusätzlichen Solarzellen, wie beim Toyota Prius, die Reichweite erhöhen.

Weiterführende Links

  • Lesen Sie im Wikipediaeintrag über Solarfahrzeuge
  • Das Piotprojekt von dem Schweizer Louis Palmer informiert über das Solartaxi
  • Vortrag Solare Elektromobilität - Präsentation von Professor Baumgartner

 

 

Text: Kerstin Borowiak Quellen: Wikipedia, IDW, BSM, SSES, VCS, ECS, AUTO-Schweiz, Solartaxi, ZAHW, ICARE, Energie & Umwelt