EU-Forschungsprojekt SolarMoves: Studie zeigt großes Potenzial für Solarstrom am Fahrzeug und Entlastung der Stromnetze

© Fraunhofer ISE

Freiburg - Der Wandel zur Elektromobilität im Verkehrssektor nimmt mit neuen technologischen Ansätzen weiter Fahrt auf. Neben Effizienzsteigerungen bei Batterien und Ladeinfrastruktur rücken zunehmend Systeme in den Fokus, die Energie direkt am Fahrzeug erzeugen. Eine aktuelle europäische Untersuchung zeigt nun, welches Potenzial in fahrzeugintegrierter Solartechnik steckt.

Das europäische Forschungsprojekt SolarMoves mit TNO, Fraunhofer ISE und Industriepartnern hat untersucht, wie stark sogenannte Vehicle Integrated Photovoltaics (VIPV) den Energiebedarf im Straßenverkehr senken können. Dabei wurden verschiedene Fahrzeugtypen, reale Fahrprofile und Wetterdaten ausgewertet. Die Ergebnisse deuten auf erhebliche Einsparpotenziale sowohl für den Strombedarf als auch für die Netzbelastung hin.

Fahrzeuge erzeugen selbst Strom – bis zu 80 Prozent Energieanteil möglich
Kern der Studie ist die Erkenntnis, dass Fahrzeuge einen relevanten Teil ihres Energiebedarfs selbst decken können. In Mitteleuropa könnten Pkw im besten Fall bis zu 55 Prozent ihres jährlichen Energiebedarfs über integrierte Solarmodule erzeugen, in Südeuropa sogar bis zu 80 Prozent. Grundlage sind Solarmodule auf Dach, Motorhaube oder Seitenflächen, die direkt während der Nutzung Strom erzeugen.

Die Forscher haben dazu Daten von 23 Fahrzeugtypen ausgewertet und rund 1,3 Millionen Kilometer realer Fahrten analysiert. Neben klassischen Pkw wurden auch leichte Nutzfahrzeuge und schwere Lastwagen betrachtet.

Besonders hoher Nutzen im Logistiksektor
Deutliches Potenzial sehen die Forscher vor allem im Güterverkehr. Lieferwagen, Lkw und Anhänger verfügen über große nutzbare Flächen und gleichzeitig über einen hohen Energiebedarf für Kühlung, Heizung und Nebenaggregate. Bei elektrischen Lkw kann die Reichweite dadurch um bis zu 15 Prozent steigen.

Bei Lkw-Anhängern wurden im Sommer Stromerträge von bis zu 55 Kilowattstunden pro Tag ermittelt, bei zusätzlicher Nutzung von Seitenflächen sogar bis zu 110 Kilowattstunden. Damit könnten etwa Kühl- oder Hydrauliksysteme teilweise vollständig emissionsfrei betrieben werden.

Auch bei Diesel-Lkw ergeben sich Effekte: Der geringere Bedarf für Klimatisierung und Nebenverbraucher kann den Kraftstoffverbrauch reduzieren und die Betriebskosten senken.

Entlastung für Stromnetze und schnellere Amortisation
Neben den Effekten im Fahrzeug selbst sieht das Forschungsteam auch systemische Vorteile. Würden alle Neufahrzeuge in Europa zwischen 2024 und 2030 mit VIPV ausgestattet, könnte der Strombedarf aus dem Netz im Jahr 2030 um rund 15,6 Mrd. kWh sinken. Das entspricht rechnerisch der Jahresproduktion von mehr als 2.000 Onshore-Windkraftanlagen.

Die Forschenden betonen zudem, dass sich die Investitionen je nach Anwendung teilweise bereits nach weniger als zwei Jahren amortisieren könnten – insbesondere im gewerblichen Einsatz.

Empfehlungen für Regulierung und Marktintegration
Das Konsortium empfiehlt, fahrzeugintegrierte Photovoltaik künftig stärker regulatorisch zu berücksichtigen. Dazu zählen die Aufnahme in das weltweit harmonisierte Testverfahren WLTP, steuerliche Anreize sowie Vorgaben für solarfähige Infrastruktur im Verkehrsbereich. Zudem solle VIPV in europäische Klimaschutz- und Erneuerungsrichtlinien integriert werden, um den Markthochlauf zu beschleunigen.

Über das Pilotprojekt »SolarMoves«
Das europäische Pilotprojekt „SolarMoves“ ist ein Forschungsverbund unter Beteiligung von TNO, dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, Sono Motors, IM Efficiency und Lightyear. Ziel des Projekts ist die Untersuchung des technischen und praktischen Potenzials fahrzeugintegrierter Photovoltaik (VIPV) im europäischen Verkehrssektor. Die Arbeiten erfolgen im Auftrag der Europäischen Kommission und verbinden Fahrzeugdaten, reale Fahrprofile sowie meteorologische Satellitendaten, um die Energieerträge und Systemwirkungen von Solarstrom im Fahrzeugbetrieb zu bewerten.

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