Fraunhofer ISE forscht an integrierten PV-Modulen für Nutzfahrzeuge
Durch die enormen Kostensenkungen bei den PV-Modulen gewinnt der Einsatz von Solarenergie im Mobilitätsbereich an Attraktivität. Selbst Dieselkraftstoff im Nutzfahrzeugbereich kann je nach Einsatzbereich teilweise durch Photovoltaik ersetzt werden. Das Fraunhofer ISE hat eine Ertragsanalyse für die PV-Stromversorgung von Nutzfahrzeugen, z. B. Kühltransportern, mit real gemessenen Einstrahlungsdaten durchgeführt und ausgewertet.
Wie die Presseabteilung am 04.04.2017 mitteilt, sieht das Institut aufgrund der Ergebnisse großes Potenzial und forscht gemeinsam mit Partnern aus der Logistik- oder Automotive-Branche an speziellen PV-Modulen für den Einsatz im Nutzfahrzeugbereich. Diese sollen auf den Dachflächen von Nutzfahrzeugen angebracht werden und Strom für den Antrieb der Fahrzeuge oder die Kühlung von Waren liefern.
Grundprinzip der fahrzeugintegrierten PV-Module für Kühltransporter, wie sie am Fraunhofer ISE entwickelt werden. Foto © Fraunhofer ISE
Der Einsatz von Photovoltaik im Nutzfahrzeugverkehr könne dazu beitragen, den Dieselverbrauch zu reduzieren, Kosten zu sparen, dabei die CO2-Ausstöße im Nutzfahrzeugverkehr zu senken und so die Umwelt- und Klimaziele im Verkehrssektor zu erreichen, so Matthieu Ebert, Teamleiter Moduleffizienz und neue Konzepte über die Arbeiten am Fraunhofer ISE. „Mit der Entwicklung einer solaraktiven Fahrzeughülle wollen wir die Photovoltaik-Technologie für den Straßengüterverkehr verfügbar machen und dazu beitragen, Logistikkosten zu reduzieren“.
Wirtschaftlichkeitsanalyse auf Basis realer Strahlungsmessdaten
Während bisherige Wirtschaftlichkeitsstudien für den PV-Einsatz im Nutzfahrzeugbereich auf Simulationen mit synthetischen Wetterdaten beruhten, habe das Fraunhofer ISE nun in Zusammenarbeit mit dem Logistikunternehmen Dachser und der Spedition Benzinger mehrere Lkw-Trailer mit Einstrahlungssensoren ausgerüstet, in Betrieb genommen und so das Einstrahlungspotenzial im realen Logistikbetrieb gemessen. Über rund ein halbes Jahr seien Einstrahlungsdaten erfasst und am Fraunhofer ISE ausgewertet worden.
Insgesamt sechs mit entsprechenden Einstrahlungssensoren versehene, sogenannte 40-Tonnen-Kühlauflieger seien auf ihren handelsüblichen Routen in den USA und Europa – von Prag nach Mallorca, von Paris nach München – unterwegs gewesen. Das Datenmaterial sei vom Fraunhofer ISE nach verschiedenen Kriterien ausgewertet worden. Die Wissenschaftler hätten die Einsparungen jeweils in Liter Diesel je Fahrzeug, über alle Routen und Fahrzeuge gemittelt sowie für drei geographische Regionen ermittelt, erläutert Ebert. „Führt man die so gewonnenen Einstrahlungsdaten und die potenziell mit PV-Modulen bestückbaren Dachflächen zusammen, lassen sich belastbare Aussagen über die Rentabilität solcher Systeme treffen“, so Ebert weiter.
Wichtige Erkenntnis der Studie, die auf der European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition EU-PVSEC 2017 und der 8. Fachkonferenz „Lkw und Fuhrpark“ vorgestellt werde, sei, dass die Dieselersparnis und somit die Rentabilität stark vom Nutzungsgebiet und dem Nutzungsszenario der Fahrzeuge abhänge. Mit den aus der Messkampagne gewonnenen Erkenntnissen könnten Ebert und sein Team zukünftig Logistikunternehmen bei der Fragestellung beraten, ob sich der Einsatz von PV für sie wirtschaftlich rechne und welche PV-Technologie am besten für sie geeignet sei.
Individuelles Design für fahrzeugintegriertes PV-Modul
Die zu entwickelnden fahrzeugintegrierten PV-Module müssten möglichst leicht und zugleich effizient sein, um das zusätzliche Gewicht der Kühlauflieger so gering wie möglich zu halten. Außerdem sei ein spezielles Design erforderlich, um die PV-Module auf dem Fahrzeugdach anzubringen und dabei die maximale Höhe nach Straßenverkehrsordnung (STVO) einzuhalten. Sie müssten sehr kompakt im Aufbau sein und dynamisch-mechanischen Belastungen, z. B. Vibrationen durch Fahrt, widerstehen. Das Projekt wurde mit Mitteln des Fraunhofer Zayed Progamm gefördert und in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer CSE in Boston durchgeführt.
->Quelle: Fraunhofer ISE