Solarautos: Gute Idee oder Alibi-Stromquelle?
Neue Elektroautos lassen sich zunehmend mit Solarzellen ausstatten. So etwa der Hyundai Ioniq 5 oder der kommende Toyota bZ4X. Macht das überhaupt Sinn?
Eine faszinierende Idee: Das Auto zieht seine zum Fahren benötigte Energie aus der Kraft der Sonne, die ihm ohnehin auf das Blech scheint. Die Kraft, die Solarautos antreibt, ist nicht nur einhundertprozentig regenerativ: Die Sonne schreibt keine Rechnung. Ein Solarauto wäre auch unabhängig von der Ladeinfrastruktur, die heute noch die Alltagstauglichkeit von E-Autos begrenzt. Es könnte bei der Fahrt nachladen, oder beim Parken an jedem möglichen Ort. Auch sehr weit entfernt von der nächsten stationären Lademöglichkeit.
Soweit die Theorie – die in Prototypen sogar funktioniert. Das Studienfahrzeug SolarWorld GT der Hochschule Bochum schaffte es bereits im Jahr 2012 mit einer energieautarken Weltumrundung in das Guinness-Buch der Rekorde. Dafür benötigte das Fahrzeug die maximal mögliche Solarfläche bei möglichst geringem Luftwiederstand, Rollwiderstand und Gewicht.
Wie viel Solarfläche braucht ein Solarauto?
Im Alltag und mit herkömmlichen Elektroautos funktioniert das leider weniger gut. Ein Elektroauto mit einem Durchschnittsverbrauch von 18 kWh/100 km und einer jährlichen Laufleistung von 10.000 km verbraucht rechnerisch 1800 kWh pro Jahr. Dafür benötigen handelsübliche Solaranlagen eine Fläche von 15 bis 20 Quadratmetern.
Die Schwankung hängt mit verschiedenen Faktoren zusammen: Zunächst einmal dem Wirkungsgrad der Solarzellen. Handelsübliche Module wandeln 18 bis 22 Prozent der einstrahlenden Sonnenenergie in nutzbare Energie um, die besten kommerziellen Systeme erreichen bis zu 30 Prozent. Dann hängt der Ertrag stark vom Standort ab: Im Norden Deutschlands strahlt die Sonne über das Jahr gerechnet weniger stark als in Süddeutschland, und in Deutschland insgesamt weniger stark als in südeuropäischen Ländern oder in Nordafrika. Zudem variiert die mit stationären Solaranlagen erzielbare Energiemenge je nach Neigung und Ausrichtung zur Sonne.
So oder so: Ein Pkw, auf dem 15 oder 20 Quadratmeter Solarfläche installiert werden, ist nicht vorstellbar. Im Sono Sion wird praktisch jeder nutzbare Quadratzentimeter der Karosse für Solarzellen genutzt: 458 Solarzellen mit einem hohen Wirkungsgrad von 24 Prozent integrieren die Ingenieure von Sono in die Karosserie des Fahrzeugs. Damit soll der Sion seine Reichweite um 112 bis 245 Kilometer pro Woche erweitern können. Dabei ist leicht einsichtig: Der Sono Sion wird nie die komplette Power all seiner Solarzellen nutzen, da die Sonne nicht von allen Seiten gleichzeitig gleich stark scheint.
Hyundai Ioniq 5: Elektroauto mit Solardach
Bei den meisten Elektroautos wird nicht die komplette Karosserie mit Solarzellen bestückt, sondern nur das Dach. So auch im neuen Hyundai Ioniq 5: Die Option ist nur für die höchste Ausstattung verfügbar und kostet 1.500 Euro Aufpreis. Hyundai gibt für das Dach eine Peakleistung von 205 Watt an. Beim gegenwärtigen deutschen Strompreis (ca. 32 Cent/kWh) rentiert sich das Dach also nach etwa 4.700 erzeugten Kilowattstunden. Bis die zusammengekommen sind, vergehen in Deutschland unter Optimalbedingungen mehr als 10 Jahre.
Finanziell lohnt sich das eigene Solardach auf dem Hyundai also erst bei langer Haltedauer. Ist es trotzdem eine nützliche Ausstattung – könnte man beispielsweise, wenn der Akku leer ist, einfach lange genug warten und dann ohne Probleme zur nächsten Ladesäule gelangen? Das geht. Um eine Kilowattstunde zu generieren, benötigt das Solardach unter optimalen Bedingungen ungefähr fünf Stunden. Das genügt dem Hyundai Ioniq 5 für runde sechs Kilometer. Und in der Praxis? Im mobility.talk Test hatte ein Ioniq 5 in drei Monaten seit Zulassung insgesamt rund 19 kWh Solarstrom generiert. Macht gute 6 kWh im Monat, oder knapp 30 Kilometer. Mehr als nichts also, aber auch nicht wirklich viel.
Toyota Prius: 3.000 Euro Aufpreis
Toyota bietet für den Prius Plug-in-Hybrid ebenfalls ein Solardach an. Es kostet sogar 3.000 Euro Aufpreis, ist aber für alle Ausstattungsstufen erhältlich. Laut Toyota kann der Prius mit diesem Feature an einem sonnigen Tag fünf autarke Kilometer zurücklegen – oder rund 1.000 Kilometer über das Jahr gerechnet. Für die Ladung auf 80 Prozent soll der Prius rund acht Tage brauchen. Toyota testet zusätzlich, Solarpaneele auf Motorhaube und Heckklappe, bietet diese aber bisher nicht an. Auch Toyotas für 2022 angekündigtes Elektro-SUV bZ4X soll optional mit einem Solardach ausgerüstet werden können.
Sono Sion: Preis ab 28.500 Euro
Nach dem Börsengang von Sono Motors in den USA sind die Chancen deutlich gestiegen, dass der (bisher-noch-nicht-) Hersteller sein Ziel umsetzen kann: Vorserien-Produktionsstart 2022, Serienanlauf 2023. Sono geht bereits den nächsten Schritt und startet mit einer Flotte aus 37 Fahrzeugen in die Erprobungsphase. 16 Exemplare fahren im finalen Design und mit Serienkomponenten, die anderen 21 Fahrzeuge sind Versuchsträger. In den kommenden Monaten wird der Sion erprobt, validiert und zertifiziert. Ab 2023 will Sono die ersten Kundenfahrzeuge produzieren. Einen ungefähren Preis gibt es auch schon an: 28.500 Brutto soll der Sion laut Sono kosten.
Hat der Solarantrieb eine Zukunft?
Tatsache ist: Bisher kann zwar kein Auto selbständig und ausschließlich mit Solarenergie fahren. Aber Sonnenenergie kann die Reichweite verlängern – und die Abhängigkeit von öffentlichen Ladesäulen immerhin senken. Hinzu kommt: Die nächsten Schritte bei der Reichweite von Elektroautos werden voraussichtlich nicht aus dem Akku kommen. Sondern aus dem Verbrauch, etwa über die Aerodynamik. Und je kleiner der Verbrauch, desto interessanter werden Solar-Autodächer.
Hinzu kommt: Es muss nicht beim Pkw bleiben. Transporter und Lastkraftwagen benötigen zwar mehr Energie, haben aber auch deutlich mehr Fläche zu bieten. Vor allem in sonnigen Regionen können Solarzellen auf den Dächern kleiner Transporter wie dem Ari 458 effektiv die Reichweite verlängern. Sono Motors vermarktet seine Solarzellen bereits für die Anwendung auf Lkw-Dächern. Und: Auch bei der Solarzelle selbst gibt es Fortschritte. Weisen heutige Solarzellen meist eine Effizienz um die 20 Prozent auf, sind experimentell schon heute 50 Prozent darstellbar.
Was heute schon ohne Einschränkung funktioniert: Wer ein eigenes Dach auf Haus oder Garage besitzt, kann schon heute sein Elektroauto – je nach Fläche komplett – mit selbst produziertem Solarstrom betreiben.
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