Fraunhofer-Institut entwickelt Solarzellen für die Motorhaube
Forschende erzeugen Solarstrom mit einer Motorhaube
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Bald können Elektroautos einen Teil des Fahrstroms selbst erzeugen: Forschende vom Fraunhofer-Institut haben die Motorhaube eines VW Polo mit Solarzellen belegt. Die Haube produziert Strom!
Bild: Fraunhofer ISE
Strom fürs Elektroauto kommt aus der Steckdose, der im Idealfall erneuerbar erzeugt wurde. Aber wie viel praktischer wäre es, das Auto würde ihn selbst erzeugen, am besten per Solaranlage! Immerhin hat ein mittelgroßer Pkw mehr als vier Quadratmeter Oberfläche vom Kofferraum bis zur Motorhaube, die – theoretisch – für Photovoltaik zur Verfügung stehen.
Im Fahrzeugdach werden solche Anlagen bereits für bestimmte Automodelle angeboten, beispielsweise im Toyota Prius oder Genesis G80. Jetzt hat das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) in Freiburg eine Motorhaube mit Photovoltaik entwickelt. Die Solarzellen sind dabei der Form des Deckels angepasst.
Wichtigster Vorteil: geringes Mehrgewicht, da die Anlage anders als Solarpaneele im Dach ohne gläsernen Untergrund auskommt, sondern direkt auf dem Blech klebt. Das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme hat jetzt erste Bilder der flexiblen Photovoltaik-Motorhaube veröffentlicht. Es handelt sich dabei um die Haube eines VW Polo. Sie wurde bereits montiert und ist funktionstüchtig. Diese Photovoltaik-Motorhaube wird auf der IAA Mobility in München (5.-11. September 2023) ausgestellt.
Solarzellen aufs Blech laminiert
"Wir wollen zeigen, dass das möglich ist und funktioniert", sagt Martin Heinrich, Koordinator für PV-Mobilität am Fraunhofer ISE. Die PV-Haube ist so haltbar, dass man damit auch durch eine Waschanlage fahren könne, sagte er gegenüber AUTO BILD. Die Wissenschaftler arbeiten auf eine Serienfertigung hin. Heinrich zufolge ist die Entwicklung serienreif. Die Technologie lässt sich laut Fraunhofer Institut auch für Metalldächer von Fahrzeugen anwenden.
Drei verschiedene Solarzellen-Typen wurden bei den Prototypen wie Puzzleteile arrangiert, um die vorhandene Fläche optimal zu nutzen. Für die Polo-Motorhaube verwendeten die Forscher ausschließlich PERC-Schindeln. Anschließend laminierten sie die Fläche mit Folie.
Der Laminierungsprozess ist dafür extra optimiert worden, um Luftspalte zu minimieren, Faltenbildung des Folienmoduls aufgrund der gebogenen Oberfläche zu vermeiden und die Gesamtintegrität der Motorhaubenstruktur zu erhalten. Grundsätzlich sei dabei der Einsatz jeder Solarzellen-Technologie möglich. Die Laminierung der Oberfläche mit Folie führt zu einer gewebeähnlichen Oberflächenstruktur.
Photovoltaik in Wagenfarbe
Als besonderen Clou haben die Forscher die solaraktive Fläche an die Wagenfarbe angepasst. Die dafür notwendige "MorphoColor"-Technologie wurde vom Fraunhofer Institut ebenfalls selbst entwickelt. Somit kann man die Photovoltaik-Anlage auf der Motorhaube erst auf den zweiten Blick erkennen. ISE-Koordinator Heinrich: "Das sieht schon jetzt sehr gut aus, aktuell arbeiten wir daran, die Oberflächenerscheinung noch weiter zu verbessern." Sprich: glatter zu machen. Dafür sucht das Fraunhofer Institut Projektpartner.
Alle Prototypen testete das Team anschließend im Labor, um die elektrische Leistung, die Zuverlässigkeit und Haltbarkeit der PV-Motorhauben-Demonstratoren sicherzustellen. Die Haube ist aus 120 PERC-Schindeln kombiniert, die auf eine Nennleistung von 115 Watt kommen. Bei optimaler Sonneneinstrahlung könnte eine solche Solar-Haube also täglich Strom für einige Kilometer Fahrt produzieren.
Einer Berechnung des ISE zufolge wäre ein Elektroauto mit dieser Solarzellen-Motorhaube - bei durchschnittlicher Sonneneinstrahlung und einem Durchschnitts-Verbrauch von 19 kWh auf 100 km - zusätzlichen Strom für rund 1800 km im Jahr erzeugen. Dabei sind Ladeverluste von zwölf Prozent bereits abgezogen.
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