26.10.2021 - 11:04

Fraunhofer ISE testet elektrischen 18-Tonner mit PV-Anlage

Der am Fraunhofer ISE zusammen mit Industriepartnern entwickelte E-Lkw mit integrierter Solaranlage hat die Straßenzulassung erhalten. Ob die verbauten PV-Module tatsächlich die angepeilten fünf bis zehn Prozent des Lkw-Energiebedarfs decken können, sollen nun Straßentests zeigen.

Entwickelt wurde der 18-Tonner mit in den Kofferaufbau integrierten Solarmodule am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE im Rahmen des Projekts „Lade-PV“. Auch Industriepartner und das Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI waren an den Arbeiten zu der Solar-Integration und der Leistungselektronik beteiligt.

In der Mitteilung zur erfolgten Straßenzulassung sieht das Fraunhofer ISE einen „Meilenstein hin zu klimafreundlicherem Straßengüterverkehr“. „Durch die erfolgreiche Inbetriebnahme unseres Hochvolt-Photovoltaik-Systems haben wir unser Ziel erreicht, die Machbarkeit von Fahrzeugintegrierter Photovoltaik für schwere E-Nutzfahrzeuge zu demonstrieren“, sagt Christoph Kutter, Projektverantwortlicher am Fraunhofer ISE. „Die in den Lkw integrierten Komponenten funktionieren wie erwartet.“

Die Module wurden am Fraunhofer ISE entwickelt, aber von der Sunset Energietechnik GmbH gebaut. Die TBV Kühlfahrzeuge GmbH integrierte die Module dann in den Kofferaufbau eines Framo-Elektro-Lkw, der als erstes Demonstrator-Fahrzeug dient. Die M&P motion control and power electronics GmbH hat einen Gleichstromsteller entwickelt, der via CAN-Bus mit der Fahrzeugsteuerung kommuniziert und im Sicherheitskonzept des Fahrzeugs eingebunden ist. Der Photovoltaikstrom vom Dach wird direkt in das Bordnetz des Nutzfahrzeugs eingespeist.

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Nicht nur bei den PV-Modulen selbst standen Leichtbau und Robustheit im Vordergrund. Bei der Integration galt es ebenfalls, das Gewicht nicht in die Höhe zu treiben. Um Material- und Kabelaufwand bei hohem Stromertrag niedrig zu halten, haben die Forschenden die Solarmodule auf dem Dach des Kofferaufbaus in Serie geschaltet, womit Spannungen von bis zu 400 Volt entstehen können. Damit das bei einem Unfall nicht zu einem Sicherheitsrisiko wird, hat das Fraunhofer ISE eine Trennungsvorrichtung entwickelt, die innerhalb von Millisekunden „dezentral und ohne zusätzliche Kommunikationskanäle“ die Stromverbindung von jedem PV-Modul trennen kann.

Der PV-Lkw soll nun ein Jahr lang von der Alexander Bürkle GmbH täglich im Freiburger Umland eingesetzt werden. Dabei werden nicht nur die Komponenten unter Realbedingungen getestet, sondern auch der tatsächlich gewonnenen Solarstrom erfasst – „um die Stromertragsprognose zu validieren“. Bei Projektstart 2020 hieß es, dass Strom für 4.000 bis 6.000 Kilometer im Fahrzeug erzeugt werden soll.

Zudem werden die Fahrten des Demo-Lkw vom Energieprognosemodell „IVImon“ des Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI überwacht. Dieses soll abhängig vom Verbrauch im Fahrzeug und der Sonneneinstrahlung für verschiedene Routen die Reichweite, Ladezeiten und Stromerzeugung prognostizieren.
fraunhofer.de

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4 Kommentare zu “Fraunhofer ISE testet elektrischen 18-Tonner mit PV-Anlage

  1. David

    So eine große Fläche gibt einem zumindest die Idee, die nicht ungenutzt zu lassen. Auch hat ein LKW eine gewisse Höhe, so dass die Gefahr einer Beschattung geringer ist. Auch ist testen besser als vorher alles wissen.

    Ich fürchte nur, die Bilanz wird ernüchternd sein. 5-10% des benötigten Stroms – Never! Vielleicht wird an sonnigen Tagen die Klimatisierung der Fahrerkabine möglich sein, die Kühlung des Laderaum schon eher nicht. Was nicht heißt, dass man es nicht machen sollte. Aber wie die Werbung auf dem Kofferaufbau suggeriert, wird er niemals durch den auf dem Dach erzeugten Strom fahren können.

  2. Naaa

    @David, na dann rechne ich mal vor:
    Es geht natürlich nur überschlägig, aber dadurch erhält man durchaus einen Eindruck über die Größenordnung und ob die Angaben im Rahmen liegen.

    Ich gehe von einer Fläche von 2×5 Metern also 10 m² aus. Diese Fläche wird mit guten Zellen um 2500 kWh Strom pro Jahr erzeugen. Wenn der Laster 20 kWh pro 100 km braucht, fährt er 12.500 Kilometer damit. Wenn der Laster schwer beladen und auf der Autobahn 40 kWh pro 100 km braucht, dann fährt er gut 6.000 km mit den 2500 kWh.

    Daher sind die Angaben von 4.000 bis 6.000 km Kilometer- Ertrag durch die PV-Fläche absolut realistisch. Und wenn der Laster 40.000 bis 80.000 km pro Jahr gefahren wird, dann liegen die Werte locker im Rahmen der 5-10% des benötigten Stromes.

    Also was ist jetzt Deinen „Never!“ und „niemals“ noch wert?

  3. ZOE elektrisierend

    @Naaa, ich stimme soweit zu, dass ich auch sage wir sollten umsetzen was machbar und sinnvoll ist, um Energie regenerativ zu erzeugen und am besten gleich da wo sie gebraucht wird. Nur bei deiner Rechnung bin ich skeptisch. Mit 20kWh / 100km fahren ja kaum aktuelle SUVs. Ich kann mir nicht vorstellen, dass ein Lkw damit auskommt, schon gar nicht auf der Autobahn. Ebenso die 40kWh/100km halte ich für zu gering – konnte allerdings keine realen Werte im Internet finden, also nur Bauchgefühl.
    Bedenken muss man auch, dass die Module hier vollkommen waagrecht angeordnet sind. Damit haben sie nicht die volle Leistung, die sie bei schräger Aufstellung hätten. Klar geht schräg nicht wegen dem Windwiderstand. Aber man kann eben nicht von der idealen Leistung der Module ausgehen.
    Nichtsdestotrotz möchte ich den Kreis zu @David schließen: testen ist besser als vorher alles wissen. Also ausprobieren, lernen, verbessern und wenn es sich als sinnvoll herausstellt auch einführen. Nur dürfen die Erwartungen nicht übertrieben unrealistisch sein.

  4. Kurt Schäfer

    Die Photovoltaik für die Batterie Ladung zu verwenden ist bekannt selbst im PKW Bereich (Sono-Motors )

    Die Energie kann für einen neu entwickelten Generator verwendet
    werden der permanent LADESTROM für die Bordbatterie liefert.

    Die Bordbatterie Größe wird nicht
    Mehr benötigt ohne das die Reichweite verringert wird.

    Ich hoffe Ihr Interesse geweckt zuhaben und würde mich über eine Antwort freuen.

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Gefunden bei electrive.net
https://www.electrive.net/2021/10/26/fraunhofer-institut-testet-elektrischen-18-tonner-mit-pv-anlage/
26.10.2021 11:18