Solarstrom während der Fahrt! 
 (erstmals erstellt 2001, laufend aktualisiert - zuletzt März 2023)

Ein „Solarmobil“ ist der Traum vieler umweltbewusster Autofahrer.

Denn sauberer, umweltreundlicher als mit direkt erzeugtem Solarstrom geht es eigentlich nicht.
Dass das aber, trotz vieler Prototypen die seit Jahren Wüsten-Rennen fahren, nichts alltagstaugliches wird, versteht eigentlich fast jeder. Man benötigt leichte, windschlüpfrige Fahrzeuge mit riesigen, ebenen Flächen - also als Familienauto völlig ungeeignet.

 
2023 sollte es endlich das, seit 2016 viel beworbene und immer wieder verschobene, Fahrzeug, mit ein paar hundert kleinen, speziell verschalteten, Solarzellen auf seiner Karosserie, geben. Bis zuletzt dammelte man geldgeber, Vorbesteller ein. Das Auto wurde immer teurer. Lag zum Schluss um 30.000 Euro. Aber nachdem dann angeblich 300.000.000 Euro verrauchten, standen die Investoren noch ohne Gegenleistung dar. Kein einziges E-Auto wurde wirklich gebaut und schon gar nicht verkauft. Kurzzeitig glaubte man an 2024, doch Anfang des Jahres kam das endgültige Aus! In dieser Zeit fuhren Andere schon lange und günstigiger elektrisch. Und mit eigener Solarstromanlage sogar noch sauberer!

Andere gehen noch weiter und bieten jetzt eine 300.000 Euro-Karre an, die ebenfalls angeblich nur mit Solarstrom fahren will. Glauben, dass Menschen, die so viel Geld ausgeben, überhaupt keine Ahnung von Physik haben und Geld zum Fenster raus schmeißen. Beides wird sogar von der EU gefördert... 

Nicht viel mehr als ein teurer Werbegag!

Warum? Ganz einfach:

zum Einen sind solche flexiblen, der Form angepassten, Solarzellen in Herstellung und Anbringung, bis heute, sehr viel aufwändiger und damit teurer als Standard-Zellen, bzw. eben gerahmte Solarmodule! Zum Anderen sind sie auch meist viel empfindlicher. Von den üblichen, realistischen 25 Jahren Nutzungsdauer ist man immer noch weit entfernt.
Die vielen leichten Flex-, Klebe- und begehbaren Module der letzten 20 Jahre, bzw. deren Kunststoff-Überzug (anstelle des schützenden Glases) oder auch die bekannten Solarlampen im Garten zeigen auf, dass die Oberflächen nach wenigen Jahren, manchmal sogar schon nach Monaten, trüb, blind, weißlich werden und damit viel von der ursprünglichen Modul-Leistung verloren geht. Besondere Polymere wollen zwar langlebiger sein, kosten aber auch mehr und müssen sich erst einmal beweisen! Die typischen Tedlar-Rückseiten-Folien sollten auch einmal "ewig" oder eben mind. die 25 Jahre halten.
Heute kennt man nicht wenige Fälle, bei denen sich schon nach 10 Jahren Auflösungserscheinungen einstellen - obwohl auf der Rückseite der Solarmodule angebracht. Daher werden mittlerweile immer mehr hochwertige Module in Glas/Glas-Technik gefertigt!
Und letztlich kann´s auch mal "krachen". Und dann? In "Mehmets Lackierwerkstatt" zum Anmalen der Solarzellen? Eher nicht.

Außerdem verschmutzen Fahrzeug/Kunststoff-Flächen schneller und die unterschiedliche Bestrahlung (senkrechte Anbringung!) sorgt nicht nur für eine aufwändige Verschaltung und Regelung, sondern auch sehr viel geringere Leistung, bzw. Erträge. Wer sein Auto in der Garage parkt und im Sommer lieber den Schatten nutzt, hat auch fast nichts vom superteuren Solargenerator. Der Ertrag während einer einstündigen Fahrt reicht nicht mal für die Klimaanlage. Die muss aber auf Höchststufe laufen, wenn man, wegen des vermeintlichen Solarstrom-Ertrages, absichtlich in der Sonne geparkt hatte Den gewaltigen Mehrpreis sind die paar zusätzlichen Solar-Kilometer im Jahr keinesfalls wert. Weder ökologisch, noch ökonomisch. Klingt komisch, ist aber so.
Infos zu kristallinen Qualitäts-Solarzellen, bzw. Modulen finden Sie hier.

Doch selbst wenn das kleine "Solar"-Auto nicht im trüben Hamburg gefahren wird, sondern an einem südlicheren Ort, sind die vielen tausend versprochenen Fahrkilometer mehr als unrealistisch. In aller Regel wird einfach ein, unter optimalen Bedingungen erreichbarer, Jahresertrag durch 365 Tage geteilt. Diese Milchmädchenrechnung ist bei Inselanlagen (und darum geht es hier ja!) nicht erlaubt, weil unsinnig. Niemand hat in Oktober bis Februar etwas von den manchmal tollen Tages- Erträgen von Mai bis August. In der Realität wird es an vielen Wintertagen nicht für einen einzigen Sonnen-Kilometer reichen. In Herbst und Frühjahr vielleicht eine Hand voll. Das macht jede günstige Solarstrom-Anlage auf dem Hausdach oder dem Balkon viel einfacher, zuverässiger und vor allem billiger - ohne eine einzige Wh-Stunde zu verschenken!

Jeder Euro in eine normale, optimal ausgerichte, ortsfeste Solarstromanlage auf Dach oder Boden bringt viel mehr!

Doch selbst wenn es diese Kosten/Technik-Probleme nicht gäbe, wäre ein, simultan durch das Sonnenlicht betriebenes, Fahrzeug, an vielen trüben Tagen, zum Stehen verdammt oder würde im Stopp/Go-Modus für Frust sorgen – wenn mal ein Wölkchen am Himmel steht. Ist ja auch logisch. Selbst wenn man immer mit den solaren Spitzenwerten in Mai/Juni (1000 W/qm) und 100%, statt ca. 20% Wirkungsgrad rechnen könnte, bräuchte z.B. ein Fahrzeug mit 50 kW-Motor immer noch eine riesige Bestrahlungs-Fläche. Für ein Hausboot, u.ä. kein Problem – wie von uns ja auch schon verwirklicht… Aber beim Auto?

Damit es, wie auch beim sonstigen Insel-Wechselrichterbetrieb zu keinen Unterbrechungen kommt, muss man zusätzlich immer mit einer ausreichend dimensionierten Solarbatterie arbeiten, die die Energie nicht nur für dunkle Zeiten, sondern auch große Leistungen, sammelt und speichert und alle Regelinstrumente permanent versorgt.

Besser ist da die normale netzgekoppelte Anlage, die möglichst optimal ausgerichtet, jede gelieferte Wattstunde nutzt und notfalls an das öffentliche Netz (kostendeckend vergütet) weiter gibt. Somit kann man meist seinen Jahresbedarf ausgleichen - auch wenn nicht immer direkt in die Fahrzeugbatterie geladen. 
 
Nicht wirklich durchdacht ist dabei die Variante, tagsüber bei Fahrzeugabwesenheit, Solarstrom in einem zusätzlichen Zwischenspeicher sammeln zu wollen! 
Erst abends oder am Wochenende will man dann damit die Fahrzeugbatterie zu laden/speichern. Sinnfreie Anfragen hierzu erhalten wir aber leider täglich. Mancher rechnet zwar schon mit extremen Kosten und will dann nur eine „kleine Batterie“ (100 – 240 Ah = ca. max. 2.880 Wh)).
Wie soll Die aber die Große (20 – 100 kWh) im Fahrzeug laden? Genau. Gar nicht! Dieselbe Größe  nochmals aufzubauen ist im stationären Bereich kaum bezahlbar und die doppelten Verluste bei Laden/Entladen bleiben.
 

Autarker Solar-Carport

Ganz schlimm wird es, wenn man den "Solar-Carport" auch noch mit einer autarken Inselanlage (also ohne Netz-Anschluss) realisieren möchte! 
Man spart zwar den „Aufwand“ mit den Netzbetreibern. Verschenkt aber häufig Strom-Überschuss, muss mit regelmäßiger Unterdeckung leben, benötigt die entsprechend große Batterie (Zwischenspeicher) und einen ausreichend starken Wechselrichter. Gerade bei Schnell-Ladern (über 11 kW) wird´s dann richtig teuer.

Neben den hohen Anschaffungskosten für diese sehr groß auszulegenden Komponenten (Solar-Generator, Batterie, Insel-Wechselrichter), kommt es dann aber eben noch zu den hohen Verlusten bei Ladung, Lagerung, Entladung und letztlich Wandlung. Schlimm genug, dass wir das schon bei der Fahrzeug-Batterie haben. Kommt das ein zweites Mal, für die Heimbatterie, hinzu, wird das ökologisch, wie ökonomisch, ein Desaster.

Völlig spinnert sind Ideen, das Ganze auch noch, autark, mit einem CCS-Schnellader (50 kW!) umzusetzen. Manche glauben sogar, dass das billiger als Netzstrom sei. Wir antworten nicht mehr darauf.
 

Wenn schon, dann eher umgekehrt!

Die Fahrzeugbatterie wird dann zum Energie-Speicher für das Fahrzeug und das netzgekoppelte Haus!
Hierfür bedarf es aber bidirektonaler Ladetechnik, die man bisher vorwiegend bei japanischen Fahrzeugen kennt. Nach und nach wird sicherlich ein Umbau und eine Nutzung mit Bestandsfahrzeugen möglich sein, aber aktuell geht das nicht, bzw. wird das sehr aufwändig. Immerhin hat man ja meist eine Hochspannungsbatterie mit 400 V. Da passt kein durchschnittlicher Insel-Wechselrichter dran.
Doch selbst wenn man das Ladekabel einfach in die Wallbox stecken könnte und damit abends das Haus versorgt: die Energie fehlt am nächsten Tag u.U. dem Fahrzeug! Daher wird das nur bei wenigen Nutzungsprofilen passen: große Solarstromanlage, E-Auto parkt den ganzen Tag am Haus, wird nur kurz gefahren, steht abends wieder am Haus. Dies benötigt entweder ein spezielles Lademanagement oder ständige "Überlegung". Am ehesten wird es zu einem Gewerbebetrieb, mit größerem E-Fuhrpark und Strombedarf auch am Abend, passen.

Daher bleibt die günstigere und zuverlässigere Variante die heimische, netzgekoppelte Solarstrom-Anlage!

Sie liefert den ganzen, hellen Tag lang sauberen Strom - egal ob die Module auf dem Hausdach, an der Fassade, im Garten oder einem Carport sind. Steht das E-Auto am Haus, lädt sie auch den Akku. Überschüsse gehen, kostendeckend an den Netzbetreiber EVU. Das geht schon mit ca. 1.000 Euro (knapp 1kWp) los! Kleine Balkonanlagen sinhd noch günstiger und lassen u.U. zukünftig den Ferrari-Zähler rückwärts laufen!
Fehlt Strom (nachts) kommt er vom (hoffentlichen) sauberen EVU (EWS, Greenpeace, Lichtblick, Naturstrom) und damit tankt man auch nachts (wenn nötig).

Hat man keine eigene Solarstromanlage fährt man im Verbund, mit zertifizierten, echten Öko-Strom. Manchmal gibt´s ja sogar direkten Solarstrom - kostenlos bei manchen Discountern oder öffentlichen Einrichtungen! Man kann sich auch an einer Solarstromanlage beteiligen.

Lediglich - wenn es wirklich um ein eher kleines Fahrzeug geht (City El, Twike, Frosch, evtl. noch der Smart), das in der Regel tagsüber zu Hause steht und nur über Schuko (max. 2,3 kW) geladen wird, könnte man mit größerem Solar-Generator (2 - 6 kWp), ausreichendem Insel-Wechselrichter (3 kW) und kleinerer Batterie, eine "Tagesüber-Insel-Lösung" ausnahmsweise realisieren, die aber keine Energie zwischen speichert. Unterm Strich aber teurer und umweltschädlicher, als unsere Empfehlung, weil eben viel solarer Strom ungenutzt bleibt!
 

Aber Mancher denkt daran, wenigstens auf dem Fahrzeug-Dach, Solarmodule zu montieren - vor allem bei einem Kastenwagen.

Von Wohnmobilen kennt man das ja nun schon über 30 Jahre lang. Auch immer mehr LKW´s unterstützen die Lichtmaschine mit Solarmodulen auf den großen Dachflächen. Die Module laden dort aber meist eine 12V-Batterie, bzw. betreiben ein 12/24V-System, das vorwiegend Nachts für Licht, Ventilation, Pumpen und Kühlen genutzt wird. Das sorgt nicht nur für Betriebssicherheit, sondern spart eben Kraftstoff, der sonst verbrannt wird und entlastet die Batterie = längere Nutzungsdauer. 

Das moderne E-Auto fährt jedoch normalerweise mit einem Lithium-Akku, der meist auf Hochspannung (um 400 - 800 V) aufgebaut ist. Selbst wenn man dann mehrere Solarmodule in Reihe schalten würde und auf 100 V käme, wäre ein spezieller Aufwärts-Spannungswandler dafür viel zu aufwändig!
 
Nur bei kleinen, echten Leicht-E-Mobilen, die meist nur auf 36 oder 48 V-Batterien aufgebaut sind, könnte man u.U. mit dieser System-Spannung auch solar laden. In der Regel sind diese Fahrzeuge aber wiederum so klein, dass man nicht 3 oder 4, in Reihe geschaltete, Solarmodule darauf unter bekommt.   
 

Aber!

Die meisten "richtigen" E-Autos haben dennoch eine zusätzliche, normale, billige 12V-"Starter"-Batterie an Bord! 
Sie versorgt nicht nur die vielen noch vorhandenen DC-Verbraucher (Licht, Lüftung, Navi, Radio,...) und wird bei Ladung oder Fahrt, regelmäßig über den Spannungswandler durch die große Antriebs-Batterie nachgeladen. Wer viel Komfort nutzt, schafft dann täglich schon eine ganze Menge - vor allem, wenn auch die Klimaanlage oder Heizung laufen. Da kommen u.U. mehr als 1 - 2 kWh/Tag zusammen! Ist die Zusatz-Batterie defekt, entlädt sie auch gerne permanent und unbemerkt die große Fahrzeugbatterie. Schafft sie die notwendige Spannung nicht mehr, geht auch nix mehr! Weder Türen öffnen, noch "starten". Daher sollte man immer mal "ein Auge" auf sie werfen. Da die Belastung theoretisch geringer ist, als beim Starten eines Verbrenner-Motors, kann sie schon 5 - 8 Jahre halten. Die Hersteller raten zum Wechsel alle 3 Jahre. Bei Laternen-Parkern und Viel-Verbrauchern, erlebt sie nicht mal das...   
 

Und hier kann man ansetzen!

Auf dem Dach montiert man entweder auf einer Art Dachträger oder den sonst üblichen WoMo-Spoilern, mehrere kleinformatige Solarmodule oder man wählt ein Klebemodul (hier oben angedeutet). Recht neu sind Module auf ETFE-Basis, die mind. 10 Jahre UV-stabil sein wollen. Sie sind sehr flexibel und leicht. Teilweise auch mit Alurahmen, aber ohne Glas. Die Flexiblen sind zwar wieder teurer und auch etwas anfälliger, liegen dann aber dicht auf und beeinträchtigen die Optik nicht. Man muss nur klären, wie man das Modulkabel (mind. 2 x 2,5 qmm) bis zur Batterie bringt...
 
Das Ganze wird dann über einen passenden Solarladeregler mit der üblichen "Starter"-Batterie verbunden, die man beim nächsten anstehenden Wechsel sinnvollerweise gegen eine gute Solartype austauschen sollte. Die empfohlenen Wechsel-Raten von ca. 3 Jahren kann dann meist eher verdoppelt oder sogar verdreifacht werden. Aufgrund anderen Zellen-Aufbaus sind Solarbatterien, auch wenn optisch ähnlich und auf Blei-Basis, härter im Nehmen. Sie können öfters tiefer entladen werden und kommen auch mit geringer Nachladung noch relativ gut zurecht. Auch ist im Normalfall die Selbstentladung geringer. Dafür kostet sie auch das 2 - 3 fache einer billigen Starterbatterie.   
 
Steht das E-Auto draußen und nicht in der Garage, kann das Solarmodul je nach Standort, Jahreszeit und Wetter, täglich ein Zehntel (dunkler Himmel) bis das Siebenfache (kühler Mai-Sonnentag um die Mittagszeit) seiner Nennleistung als sauberen Strom generieren. Bei einem 100 Wp-Modul (0,5 -0,6 qm) ergibt das dann Tageserträge zwischen ca. 10 und 700 Wh/Tag. 

Diese genutzte, saubere Sonnen-Energie ersetzt dann die Entnahme aus der 12 V-Batterie und letztlich der Antriebsbatterie und verlängert damit die Reichweite, bzw. entlastet das System und die Kosten. Wer zu Hause, in der Garage, sowieso fast kostenlos und auch selten lädt, findet das vielleicht nicht so interessant. Wer aber viel unterwegs ist und Schnellader nutzt, die auch mal bis 1 Euro/kWh kosten können, hat die Investition u.U. in 1 - 2 Jahren wieder heraus geholt. Fährt man jedoch immer vollgeladen, für Kurzstrecken los und hat keine DC-Verbraucher an, bleibt der Solarstrom häufig ungenutzt, denn "in die Fahrzeugbatterie kommt er nicht rein"...

Gleichzeitig hört man immer öfters von "unerklärbaren Strom-Verlusten" oder Pannen beim E-Auto. Deren Grund ist fast immer die 12V-"Starterbatterie".,. die gerne klein und billig ausgeführt ist und oft schon nach 2 - 3 Jahren schwächelt - also permanent aus der Lithium-Batterie nachgeladen wird. Das kann dann weitgehend das Solarmodul übernehmen und vermeidet damit die Verluste und vorzeitigen Ausfälle. Natürlich nur, wenn das Auto auch häufig tagsüber im Freien parkt.
 

Die Kosten sind abhängig von Art, Qualität und Größe.

Ein gerahmtes Marken-Solarmodul mit ca. 100 Wp (ca. 1 x 0,5 m) kostet zwischen 50 und 250 Euro.
Ein flexibles Klebemodul kostet eher das Doppelte bis Vierfache.
Ganz neu gibt es auch wieder spezielle Fahrzeugmodule (wie schon vor 20 Jahren von Webasto). Die kosten aber teilweise das Zehnfache!
Eine Modul-Halterung zum Aufkleben liegt um 40 - 80,00 Euro.
Auch wenn es Solarladeregler schon ab 30 Euro gibt, sollte man dafür eher das Dreifache und mehr ausgeben.

Leider ist der Platz für die Batterie meist sehr beschränkt, so dass bei der Renault ZOE z.B. nur ca. 45 Ah eingebaut werden können. Das sind aber nur ca. 540 Wh Energie, wovon höchstens die Hälfte ausnahmsweise genutzt werden darf. Daher wird ständig von der Hochvolt-Battetrie nachgeladen. Würde man nun, bei abgeschaltetem Fahrzeug, direkt dort anklemmen und für Camping, o.ä. Strom anzapfen, wäre die Batterie ganz schnell leer oder gar geschädigt. Ist die ZOE aber "an", läuft auch die Nachladung.
45 Ah sind bisher keine gängige Solargröße. Kosten liegen um 100 - 200 Euro für eine langlebige Gel-Type. Größere kosten mehr. Mittlerweile gibt es aber auch diese Größen in 12 oder 24 V auf Li-Basis = mehr Kapazität (aber auch der vier- bis fünffache Preis!). Schafft man sich irgendwie mehr Platz, passt auch mehr Kapazität hinein.

Die aus Freizeit-Katalogen bekannten "Spielzeug-Modulchen", die man sich beim Parken hinter die Scheibe legen soll und über den Zigarettenanzünder nachladen, sollte man ganz schnell vergessen. Weder sind deren Mini-Leistungen nennenswert, noch ist hinter der Scheibe wirklich noch viel Licht (keine Energie). Das Meiste wird wegreflektiert und die Hitze auf dem Solarmodul reduziert das Ganze dann nochmals auf fast Null.... 

Es gibt heute zwar große Solarmodule, die über 500 Wp Leistung haben. Diese sind aber ausschließlich für ortsfeste Anwendungen gedacht!
Manche YT-Infaulenzer werben zwar mit ihren 300 Wp-Modulen auf WoMos & Co. - wir können davon aber nur abraten! Kommt es durch die Bewegungen/Schwingungen zu Spannungs-Rissen, bzw. Mikro-Rissen in den Zellen oder gar Durchbrüchen gilt weder eine Garantie, noch würde bei Schäden durch solche Großmodule eine Versicherung haften! Wir setzen daher für mobile Anwendungen nur Module bis max. 1,60 x 0,7 m ein. Außerdem würde es sicherlich Probleme mit TÜV und Zulassung geben.

Wer Interesse hat, schaut sich bitte unter Solarstrom unsere Infos zu Inselanlagen, Solarmodulen, Solarladereglern und Solarbatterien an und nutzt entweder die dazugehörigen Formulare oder gleich unsere Planungsliste für Inselanlagen. Bitte keine oberflächlichen Anfragen per Telefon!
2023 nehmen wir keine Beratungen oder Planungen vor!