Forschungsprojekt rund um E-Nfz mit Solarmodulen gestartet

Im Projekt „Lade-PV“ wollen vier Industrieunternehmen und zwei Fraunhofer-Institute die Marktfähigkeit von Photovoltaik-Anwendungen im Lastenverkehr demonstrieren. Dabei soll auch ein E-Lkw zu einem Demonstrationsfahrzeug umgebaut werden.

Dafür soll im Rahmen des Projekts unter Leitung des Fraunhofer ISE ein Gesamtkonzept entwickelt werden, das den flächendeckenden Einsatz von integrierten PV-Modulen an Elektro- und anderen Nutzfahrzeugen mit mehr als 3,5 Tonnen Nutzlast ermöglicht. Das Einsparpotenzial der CO2-Emissionen des Schwerlastverkehrs in der EU beziffert das Fraunhofer ISE in einer Mitteilung mit 5 bis 7 Prozent.

„Auf Lkw findet sich viel Platz in bester Sonnenlage, bei elektrischem Antrieb sind auch große Batterien verfügbar – eine ideale Situation, um mit Photovoltaik wertvolle on-board-Energie und damit Reichweite zu gewinnen, und das 100 Prozent erneuerbar“, sagt Harry Wirth, Bereichsleiter Photovoltaik- Module und Kraftwerke am Fraunhofer ISE.

Untersucht werden zwei Anwendungsfälle – eine nachträgliche Montage auf dem Dach oder eine Vollintegration der Solarmodule in den Fahrzeugkoffer. Bei letzterem seien die Anforderungen an die Vehicle Integrated PV (VIPV)-Module anspruchsvoll, so das Fraunhofer ISE. Sie sollen einen Flächennutzungsgrad von mehr als 90 Prozent erreichen, vibrationsstabil, scher- und biegeresistent sowie montagefreundlich sein. Außerdem sollen sie höchstens 2,6 Kilogramm zusätzliches Gewicht pro Quadratmeter aufweisen.

Zu den Anforderungen an die Module selbst kommt noch der Einbau in die Fahrzeuge, hier sind der Bauraum für Module, Steuerung und Kabelführung begrenzt. Für das Produktionskonzept arbeiten die Fraunhofer-Forscher mit der der Firma Sunset Energietechnik zusammen, dort wird auch eine bestehende Produktionslinie umgerüstet. Die Modul-Prototypen werden durch die TBV Kühlfahrzeuge GmbH in die Kofferaufbauten von Elektro-Nutzfahrzeugen integriert. Für die Anbindung der Solarmodule an die bestehenden elektrischen Bussysteme des Nutzfahrzeugs werden durch den Projektpartner M&P motion control and power electronics GmbH die Leistungselektronikkomponenten entwickelt, getestet und für den Einsatz an den Demofahrzeugen zertifiziert. Das Demo-Fahrzeug, ein E-Lkw von Framo, soll bei der Alexander Bürkle GmbH & Co. KG im täglichen Verteilerbetrieb in Freiburger Umland getestet werden.

Für den Praxistest entwickelt das Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI ein Energieprognosemodell des Fahrzeugs. Damit sollen abhängig von den Verbrauchern im Fahrzeug und der PV-Stromerzeugung für unterschiedliche Routen die Reichweite, Ladezeiten und Stromerzeugung prognostiziert werden können. Im Einsatz rund um Freiburg wird wird das Einstrahlungspotenzial der gefahrenen Routen erhoben, auch die Leistungsentwicklung und Stabilität der Module unter realen Bedingungen werde regelmäßig überprüft, so das Fraunhofer ISE.

„Wir wollen die Technologie nicht nur entwickeln, sondern auch zeigen, dass Lkw über fünf Prozent ihrer Antriebsenergie durch Solarenergie abdecken können“, sagt Projektleiter Christoph Kutter. „4.000 bis 6.000 Kilometer zusätzliche Reichweite pro Jahr sind rechnerisch möglich. Die VIPV wird sich für Hersteller und Betreiber solarer E-Nutzfahrzeuge lohnen.“
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