Fraunhofer CSP entwickelt mit Continental flexible Photovoltaik-Module für Lkws

In Dachhaube und Windfänger des Conti Innovationstruck sind Photovoltaik-Module integriert. © Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP

Die Integration von Photovoltaikmodulen in mobile Anwendungen ist verlockend: Das Fahrzeug wird zum rollenden Kraftwerk und kann einen Teil seines Energiebedarfs abdecken, ohne an die Zapf- oder Ladesäule zu müssen. Vor dem Hintergrund des Trends zu Elektro- und Hybridfahrzeugen bekommt dieser Ansatz noch mehr Bedeutung.

Doch die Herausforderungen sind beträchtlich: Dach, Motorhaube oder auch die Heckscheiben bieten selbst zusammengenommen nur wenig Fläche. Die Module können nicht stets optimal zur Sonne ausgerichtet sein, weil sich das Auto in unterschiedliche Richtungen bewegt.

Auch die Hinterlüftung der Module bei steigenden Temperaturen ist zu beachten, ebenso sollte durch die Module das Fahrzeuggewicht nicht unnötig erhöht werden. Nicht zuletzt: Standard-Photovoltaikmodule sind kaum biegbar.

Das Fraunhofer CSP in Halle (Saale) verfügt seit Jahren über große Expertise bei der Entwicklung von Sondermodulen für spezifische Anwendungen, die genau diese Herausforderungen in den Blick nehmen. Was damit möglich ist, zeigt die Forschungseinrichtung nun mit einem Demonstrator auf dem Conti Innovationstruck, Außengelände Westseite Parkplatz P35 (Anmeldung Halle 17, Stand A06/B11) der IAA Nutzfahrzeuge:

In einer direkten Zusammenarbeit mit der Continental Automotive GmbH haben die Fraunhofer-Forscher zwei Photovoltaikmodule zur Integration in mobile Anwendungen entwickelt, die auf der Dachhaube und dem Windabweiser der Fahrerkabine angebracht sind.

»Photovoltaik-Module für Fahrzeugdächer müssen mechanisch, elektrisch und geometrisch flexibel sein. Wir haben deshalb auf ein Leichtbaukonzept mit einem spezifischen Verschaltungslayout hocheffizienter Rückkontaktsolarzellen gesetzt und auch darauf geachtet, dass eine ansprechende Formgebung möglich ist«, sagt Prof. Dr. Jens Schneider, Leiter der Gruppe Modultechnologie am Fraunhofer CSP.

»Durch die Nutzung der Sonnenenergie kann überall Energie nachgetankt werden, das ist ein wichtiger Vorteil der Elektromobilität. Wir wollen mit Lösungen für die Integration von Photovoltaik in mobile Anwendungen dazu beitragen, den Energiebedarf und die Emissionen auch im Transport- und Logistikverkehr zu reduzieren«, fügt er an.

Der aus der Sonneneinstrahlung aufs Dach erzeugte Stromertrag reicht zwar – ähnlich wie bei Pkw wie Nissan Leaf (Solardachspoiler) oder Toyota Prius (Solarschiebedach) – nicht aus, um das Fahrzeug über längere Strecken anzutreiben. Allerdings können die Module mit einer Gesamtleistung von 270 Wattpeak beispielsweise Bordsysteme wie Radio, Klimaanlage oder Navigationssysteme versorgen und andere Energiequellen entsprechend entlasten.

Über das Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP

Das Fraunhofer CSP betreibt angewandte Forschung in den Themengebieten der Siliziumkristallisation, Waferfertigung, Solarzellencharakterisierung und der Modultechnologie. Es entwickelt dabei neue Technologien, Herstellungsprozesse und Produktkonzepte entlang der gesamten photovoltaischen Wertschöpfungskette. Schwerpunkte sind die Zuverlässigkeitsbewertung von Solarzellen und Modulen unter Labor- und Einsatzbedingungen sowie die elektrische, optische, mechanische und mikrostrukturelle Material- und Bauteilcharakterisierung. Basierend auf dem Verständnis von Ausfallmechanismen werden dadurch Messmethoden, Geräte und Fertigungsprozesse für Komponenten und Materialien mit erhöhter Zuverlässigkeit entwickelt.

Ergänzt wird das Portfolio der Photovoltaik durch Forschungen im Bereich der regenerativen Wasserstofferzeugung, Speicherung und Nutzung, hierbei insbesondere der Entwicklung, Charakterisierung und Testung neuer Materialien für Brennstoffzellen und Elektrolyseure sowie der Simulationen und der Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen von dezentralen Photovoltaik-Elektrolysesystemen. Das Fraunhofer CSP ist eine gemeinsame Einrichtung des Fraunhofer-Instituts für Mikrostruktur von Werkstoffen und System IMWS und des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE.

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Clemens Homann Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS

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