E Auto Solardach

E Auto Solardach – Toyota hat in diesem Sommer ein neues Projekt vorgestellt, um die Leistung von Elektroautos während der Fahrt oder im Stand mithilfe von Solarenergie zu steigern. Der deutsche Autowissenschaftler Ferdinand Dudenhofer glaubt nicht, dass die in ein Fahrzeug integrierte Solartechnik jemals für den Dauerbetrieb von Elektroautos ausreichen wird.

„Die für den täglichen Betrieb eines Elektroautos benötigte Sonnenenergie ist nur in der Sahara zu finden. Aber nicht in unseren Breiten“, sagte Dudenhofer im Gespräch mit dem Schweizer.

E Auto Solardach

Bei einer Präsentation seines neusten Solarautos auf Basis des Hybridmodells Prius räumte Toyota ein, dass die an der Karosserie angebrachten Panels nur wenig Strom zum Betrieb beitragen. Das System ist dennoch erfolgreich, denn die erzeugte Energie würde sonst komplett ungenutzt bleiben.

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Auch das Münchner Startup Sono Motors setzt auf Solarzellen. Im Gegensatz zum Prius ist der Sonos Minivan Scion ein vollelektrisches Auto mit mehr als 200 in die Karosserie eingebauten Solarzellen. Damit soll eine zusätzliche Reichweite von bis zu 34 Kilometern pro Tag möglich sein. Sono strebt an, den Sion Mitte der 2020er Jahre zu produzieren.

Dudenhofer ist skeptisch gegenüber dem Einsatz von Solartechnik für größere elektrische Reichweiten bei Autos. „Solarpanels könnten dazu führen, dass man an einer Ladestation zehn Minuten weniger warten muss. Aber ob ein solches Auto in Serie geht, ist sehr fraglich“, sagte er.

, Ein Auto wird niemals nur mit Hilfe von Solartechnik funktionieren können. “Aber meiner Meinung nach wäre die Reichweite zu gering.”

Im Fall von Toyotas Solar-Prius sieht Dudenhofer eine PR-Kampagne vor. Seit der Einführung der Hybrid-Baureihe vor fast zwanzig Jahren ist es ruhiger um den Hersteller geworden. Nun will der Autoriese zeigen, dass er weiter an neuen Mobile-Themen arbeitet. Gleichzeitig „folgt Toyota unerbittlich“. Hyundai hat kürzlich den neuen Ioniq 5 vorgestellt. Ein sensationelles und extrem spannendes Elektroauto, das derzeit vielleicht zu den interessantesten Vertretern seiner Art zählt. Ich möchte nicht so viele Worte über das Auto verlieren, der angesehene Christoph Schwarzer hat bereits alles Wissenswerte zum Ioniq 5 auf heise/Autos geschrieben. Zunächst möchte ich eine Frage ansprechen, die mir in Forumsdiskussionen des Öfteren begegnet ist: Lohnt sich das von Hyundai angebotene optionale Solarpanel auf dem Dach des Ioniq 5? Zeit für ein paar Rechenspiele.

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Vorweg sei natürlich erwähnt, dass diese Berechnungen im Wesentlichen vereinfachend sind. Wir kennen weder den genauen Wirkungsgrad eines Solarpanels, noch wie variabel er durch Temperatur und andere Faktoren ist. Was wir aber wissen, sind die Zahlen, die Hyundai dafür genannt hat: Das Solardach des Ioniq 5 kostet 1.290 Euro und soll eine Leistung von 205 Watt liefern. Laut Hyundai reicht das für bis zu 2.000 km zusätzliche Reichweite pro Jahr. Aber unter welchen Bedingungen? Wenn es um Herstellerinformationen geht, geht man davon aus, dass marketinglastige Aussagen ein sonniges kalifornisches Jahr bedeuten. Wir wissen es also nicht, aber wir werden besser darin, je näher wir unseren Berechnungen kommen.

Machen wir also unseren ersten Schritt, indem wir versuchen herauszufinden, wie lange es dauert, bis der Ioniq 5 in der Sonne sitzt (oder fährt), um diese zusätzlichen 2.000 km Reichweite auszugleichen. Wie erwähnt gibt Hyundai für die Solarmodule eine Leistung von 205 Watt an. Um ein Kilowatt zu erzeugen, müsste das Auto etwa 5 Stunden in der Sonne stehen.

Für den nächsten Berechnungsschritt benötigen wir den durchschnittlichen Verbrauch. Da das Homolog des Ioniq 5 noch nicht fertiggestellt ist, hat Hyundai noch keine Details bekannt gegeben. Bisher haben Elektroautos von Hyundai/Kia vor allem durch ihre Effizienz und ihren geringen Verbrauch auf sich aufmerksam gemacht. Durchschnittlich 14-15 kWh auf 100 km sind beim „alten“ Ioniq problemlos zu erreichen. Da der Ioniq 5 größer, schwerer und technisch aufwändiger ist, ist ein höherer Verbrauch denkbar. Die britische Hyundai-Website gibt eine Reichweite von bis zu 460 km an. Bei einer angegebenen Batteriekapazität von 72,6 kWh ergibt sich ein Durchschnittsverbrauch von rund 15,8 kWh/100 km. Gehen wir von nur 18 kWh pro 100 km aus, haben wir einen Puffer für Ladeverluste einkalkuliert.

Wenn der Ioniq 5 etwa 5 Stunden in der Sonne steht, um mit seinem 205-Watt-Solarpanel ein Kilowatt Strom zu erzeugen, kann ich mit diesem Kilowatt etwa 5,6 Kilometer fahren und 100 Minuten lang 18 kWh verbrauchen. km ist mehr als (100 km). ÷ 20 kWh =). 5,6 km/kWh).

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Nun nehmen wir die 2.000 km zusätzliche Reichweite laut Hyundai und wissen, dass wir dafür ca. 357 kWh Strom benötigen (2.000 km ÷ 5,6 km/kWh = 357 kWh). Um diese 357 kWh zu erzeugen, benötigen wir ca. 1.741 Stunden (357 kWh / 0,205 kW = 1.741,46 h) bei einer Solarmodulleistung von 205 Watt.

Teilen wir diese 1.741 Stunden nun durch die 365 Tage im Jahr, müsste der Ioniq 5 täglich 4,7 Stunden (rund) in der Sonne sein, um auf eine Reichweite von 2.000 km zu kommen. Im Jahr 2020 schien die Sonne in Deutschland durchschnittlich 1.900 Stunden (d.h. deutschlandweit gesehen) oder 5,2 Stunden pro Tag (Quelle: Statista). Scheint auch nicht so schlimm zu sein.

Betrachtet man jedoch nicht nur das Jahr 2020, sondern den deutschen Durchschnitt laut Wetter.de, scheint die Sonne im Durchschnitt nur 4 Stunden am Tag zu scheinen. Dies deutet darauf hin, dass 2020 ein sonnigeres Jahr als der Durchschnitt war. Mit so einem Baujahr kann man zwar den Wert von Hyundai erreichen oder sogar übertreffen, aber das ist nicht die Regel. Auch der Preis hängt stark von der Region ab: Der Süden Deutschlands hat meist mehr Sonnenschein als der Norden. Diesbezüglich muss gesagt werden, dass Hyundai optimistisch kalkuliert hat, aber nicht völlig unrealistisch.

Bisher geht diese Berechnung davon aus, dass das Auto so geparkt oder gefahren wird, dass es tatsächlich jede verfügbare Sonnenstunde nutzen kann. Spätestens hier sind die Zahlen von Hyundai weit von der Realität entfernt. Steht das Auto oft im Schatten von Gebäuden, können dicht besiedelte Großstädter das Sonnenlicht nicht stündlich voll ausnutzen. Bei mir vor dem Haus wäre hingegen zumindest ein Großteil der Sonnenstunden voll nutzbar. Im Gegensatz dazu muss ein Solarpanel natürlich nicht in voller Sonne stehen, um Strom zu erzeugen. Auch bei bewölktem, hellem Himmel wird Leistung erzeugt – wenn nicht die vollen 205 Watt. In PV-Kreisen wird neben den minimalen Sonnenstunden auch die globale Sonneneinstrahlung als maximaler theoretischer Wert berechnet.

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Es spielen noch so viele andere Faktoren eine Rolle, die man kaum pauschal aufzählen kann. Und obwohl die Zahlen von Hyundai nicht völlig aus heiterem Himmel kamen, sind sie immer noch ziemlich optimistisch. Auch hier gilt, dass meine Berechnungen nur annähernd sein können und jedem Leser helfen sollen, diese Werte für sich in Relation zu setzen. Sonneneinstrahlung habe ich auch nicht gezählt. Ob es ein paar Kilometer mehr oder weniger sind – wie wir später sehen werden – ist nicht besonders wichtig.

Zunächst hier nochmal der Disclaimer: was realistisch machbar ist, ist sehr individuell! Wie im vorherigen Abschnitt erwähnt, ist dies stark von den örtlichen Gegebenheiten abhängig. Steht das Auto in der Sonne oder nur im Schatten? Wie tief ist die Straßenschlucht, in der es geparkt ist? Wie stark weicht das regionale Wetter vom Bundesdurchschnitt ab? Das alles kann hier natürlich kaum beantwortet werden.

Deshalb bekommen wir nur die 4 Sonnenstunden am Tag, die uns ein durchschnittliches Jahr im Bundesdurchschnitt beschert. Dies würde uns bei optimaler Tonhöhe (205 W × 4 h × 365 Tage = 299.300 Wh ÷ 1.000 = 299,3 kWh) bis zu 299,3 kWh Leistung in der Batterie bringen.

Bei einem geschätzten Durchschnittsverbrauch von 18 kWh/100 km ergäben die 299,3 kWh eine zusätzliche Reichweite von 1.663 km.

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Die brennende Frage ist, rechnen sich die Solarpanels auf dem Dach des Ioniq 5 überhaupt? Dafür brauchen wir finanzielle Infrastruktur. Hyundai gibt für das Solardach eine Zuzahlung von 1.290 Euro an. Außerdem kalkulieren wir mit einem durchschnittlichen Strompreis von 32,05 Cent je („dirty“) kWh im Strommix laut BMWi – also ohne Ökostrom etc.

Das bedeutet, dass unser Solardach 4.025 kWh Strom erzeugen müsste, um den Kaufpreis zu decken (1.290 Euro ÷ 0,3205 Euro / kWh = 4.025 kWh). Geteilt durch die Solardachleistung von 205 Watt werden 19.634 Stunden benötigt (4.025 kWh / 0,205 kW = 19.634,15 h). Bei 5,2 Sonnenstunden pro Tag (in einem Sonnenjahr wie 2020) macht das 3.776 Tage oder 10,35 Jahre, bis sich das Solardach amortisiert hat. Wenn wir nur den allgemeinen Durchschnitt der Sonne von 4 Stunden am Tag annehmen, kommen wir auch auf 4.909 Tage oder 13,45 Jahre.

Der Vollständigkeit halber rechnen wir mit den Zahlen von Hyundai: Hyundai deklariert eine zusätzliche Reichweite von 2.000 km als Maximum. Bei einem Durchschnittsverbrauch von 18 kWh/100 km würde das bedeuten, dass Hyundai die Solardacheinspeisung mit 360 kWh jährlich anrechnet. Wenn wir 15,8 kWh/100 km vom britischen Standort empfehlen, wird es immer noch da sein

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