Solarauto folgt dem Sonnenstand

Bislang sind solarbetriebene Kraftfahrzeuge nicht praxistauglich. Ford zeigt nun clevere neue Ladestationen, die das ändern sollen.

Das Anbringen von Solarmodulen auf dem Dach eines Elektroautos klingt nach einer prinzipiell guten Idee, schließlich könnte man den eingebauten Stromspeicher so andauernd aufladen. Doch die Menge an Sonnenlicht, die die Oberfläche eines Fahrzeugs trifft, reicht bei weitem nicht aus, um dessen Akku vollzutanken – selbst dann, wenn das Auto den ganzen Tag in der prallen Sonne steht. Auch eine deutliche Steigerung des Wirkungsgrades der Solarzellen würde nicht helfen.

Toyota oder Nissan bieten dementsprechend zwar mittlerweile Solarmodule für Prius und Leaf an, doch die erzeugen höchstens genügend Strom für kleine Verbraucher wie Teile der Lüftung oder das Radio.

Der US-Autokonzern Ford hat nun eine Idee entwickelt, wie E-Autos genügend Sonnenstrom zum Aufladen des gesamten Akkus einfangen könnten. Das soll bei einem Plug-in-Hybrid der Baureihe C-Max künftig in sechs Stunden möglich sein, mit einer elektrischen Reichweite von immerhin 33 Kilometern. Soviel pendelt die Hälfte der US-Bevölkerung.

Ford setzt dabei auf Technik, die bislang eigentlich zum automatisierten Parken von Autos verwendet wird. Statt nur das Sonnenlicht zu nutzen, das direkt auf das Auto fällt, will Ford neuartige Carports bauen, deren Dächer Fresnellinsen enthalten. Diese sammeln das Sonnenlicht über eine Fläche ein, die zehnmal größer ist als die Oberfläche eines Fahrzeugs. Es wird anschließend auf dessen Solarmodule auf dem Autodach gelenkt. So erhöht sich die erzeugbare Energie signifikant.

Die Idee, Sonnenlicht zur Stromerzeugung zu konzentrieren, ist bereits alt. Neu beim Ford-Projekt ist die Art des Systemaufbaus, der ganz auf Effizienz ausgerichtet ist. Mit der Bewegung der Sonne ändert sich auch der Brennpunkt der Linse. Üblicherweise werden bei konventionellen Konzentratoren teure Trackingsysteme eingesetzt, die die Linse nachführen, damit sie stets auf die Solarmodule zeigt. Ford verwendet einen anderen Trick: Das Fahrzeug bewegt sich, nicht die Linse.

Die Software im Wagen kennt die Bahn der Sonne an jedem Tag des Jahres und bestimmt so, wie sich das Auto bewegen muss. Gleichzeitig wird die Sonnenenergiemenge überwacht, die die Solarmodule erzeugen, damit sichergestellt ist, dass sich das Fahrzeug an der richtigen Stelle befindet.

Aber warum nutzt Ford nicht einfach große Solarmodule auf dem Dach des Carports, um die Fahrzeuge zu laden? Zumindest in der Theorie wäre der Ansatz mit den Fresnellinsen billiger. Diese lassen sich aus Kunststoff günstig herstellen. Alternativ müssten Dutzende von Solarmodulen her, um ähnliche Strommengen zu erzeugen.

Bislang ist die Ford-Idee nicht mehr als ein Konzept. Wann die erste Anlage installiert werden könnte, ist noch unklar. Zu klären ist unter anderem der Sicherheitsaspekt – etwa, wie Menschen und Gegenstände dem heißen konzentrierten Sonnenlicht nicht ins Gehege kommen, wenn kein Auto samt Solarmodul darunter steht.

Das System entspricht nicht dem exakten Ideal eines Solarautos, das ständig geladen wird, wo immer es sich befindet. Zudem ist es kaum vorstellbar, das Ford die Carports flächendeckend installiert, sie sind beispielsweise mindestens fünf Meter hoch. Für längere Fahrten sind sie zudem ungeeignet, weil sie zu langsam laden. Für Firmenparkplätze würde sich die Idee dagegen womöglich lohnen, auch wenn hier reguläre Ladestationen billiger kommen.

Neben Ford beschäftigt sich auch Konkurrent Tesla mit der Thematik. Dort plant man, Solarmodule zu nutzen, um Batterien an den eigenen Schnellladestationen ("Supercharger") aufzuladen. Diese Batterien füllen dann wiederum die Elektroautos in gewohnt hohem Tempo. Solche Systeme sind zwar in der Anschaffung teuer, könnten Strom aber billig den ganzen Tag lang genug produzieren. (bsc)