Warum haben nicht alle E-Autos Solarzellen am Dach?

Die Idee klingt zu schön, um wahr zu sein: Man stattet ein Elektroauto mit Solarzellen aus, womit es eigentlich eine unbegrenzte Reichweite erhalten könnte. Durch Eigenproduktion des Sonnenstroms müsste es also nie mehr an die Steckdose. So logisch das in der Theorie auch klingen mag, in der Praxis haben sich an dieser Idee schon so einige die Zähne ausgebissen und sind an der Umsetzung gescheitert. 

Solarautarke Fahrzeug gibt es schon länger. Dabei handelt es sich allerdings meistens um Experimentalfahrzeuge oder reine Bastlerobjekte. Das Schweizer "Solartaxi" war etwa das erste Solarauto, das die Welt umrundet hat. Rund 18 Monate war das Fahrzeug zwischen 2007 und 2008 für die Strecke von mehr als 50.000 Kilometer unterwegs.

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Kein serienreifes Solarauto

Schaut man sich diese Herausforderung bei der Entwicklung und dem Betrieb eines serienreifen Solarautos näher an, wird recht schnell klar, warum es so schwierig ist, ein effizientes Elektroauto mit Photovoltaikmodulen auf die Straße und in den Handel zu bringen. 

Der springende Punkt ist die Energieausbeute. Je mehr Fläche eine Solaranlage aufweist, desto mehr Strom kann damit erzeugt werden. Bei einem Auto ist diese Fläche stark begrenzt, sodass mit PV-Modulen nur sehr wenig Energie produziert werden kann. 

Das niederländische Unternehmen Lightyear hat bis 2023 versucht ein gleichnamiges Solar-Elektroauto auf den Markt zu bringen, ist aber schließlich gescheiter. Die Paneele bei dem Lightyear 0 sollten eine Fläche von rund 5 Quadratmeter erreichen. 

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Mickrige Energieausbeute 

Es wurde vorgerechnet, dass dem Fahrzeug damit pro Tag eine Reichweite von bis zu 70 Kilometer verliehen werden kann. Wenn nicht gerade die Sonne scheint, reduzierte sich die Ausbeute aber schnell auf weniger als 40 Kilometer pro Tag. 

Das Münchner Unternehmen Sono Motors hat dasselbe mit dem deutlich kleineren Sion versucht, musste aber ebenso aufgeben. Das mit Solarmodulen ausgestattete Elektroauto sollte pro Tag zwischen 16 und 35 Kilometer Reichweite mithilfe von Sonnenstrom erhalten. 

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Ambitionen großer Autohersteller

Auch etablierte Autobauer haben bereits Versuche unternommen, PV-Module in ihre Autos zu integrieren - ebenso mit mäßigem Erfolg. Angesichts der verschwindend geringen Energieausbeute ist das auch nicht weiter verwunderlich. 

Der neue Hyundai Sonata kann wahlweise mit einem Solardach ausgestattet werden. Mehr als 3,5 Kilometer pro Tag kommen damit aber nicht zusammen. Beim Hyundai Ioniq 5 mit PV-Modulen am Dach sind es etwa 5,5 Kilometer pro Tag. 

Beim Konzeptfahrzeug "Vision EQXX" von Mercedes-Benz wurde 2022 auch die Idee von Solarpaneelen am Dach angesprochen. Damals war von ungefähr 25 Kilometer Reichweite pro Tag die Rede. Seither hat man davon aber nichts mehr gehört.

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Auto muss in der Sonne stehen

Die Angaben der solarbasierten Reichweiten basieren in jedem Fall auf optimalen Bedingungen. Ein bewölkter oder regnerischer Tag, ein schattiger Parkplatz oder eine ein ungünstiger Stellwinkel zur Sonne lässt die Ausbeute drastisch schrumpfen. Und wenn das Auto in einer Garage steht, geht Solarstromproduktion gegen null. 

Jeder weiß, wie heiß es in einem Auto wird, wenn es längere Zeit in der Sonne steht. Die dadurch erzeugte Solarenergie ist wohl gleich wieder verbraucht, wenn man beim Losfahren die Klimaanlage maximal aufdreht. 

Schon allein eine überschlagsmäßige Berechnung der Energieausbeute gibt also der Sinnhaftigkeit von Solarautos wenig Chancen. Geht man etwas mehr ins Detail und betrachtet die notwendige Entwicklungsarbeit, die aufwendigere Produktion und das komplexere Konstrukt, zerplatzt der Traum von solarautarken E-Auto recht rasch.

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Höherer Preis und keine Farbwünsche möglich

Beim Sion von Sono Motors waren die Solarpaneele direkt in die Karosserie eingearbeitet. Um ein solches Fahrzeug in großen Stückzahlen fertigen zu können, müssten die Produktionsprozesse in den Werken umgestellt und adaptiert werden. Und das für eine Handvoll Kilometer Reichweite pro Tag? 

Hinzu kommen deutlich höhere Kosten pro Fahrzeug und das, obwohl Elektroautos ohnehin schon ein Preisproblem haben. Außerdem wird sich ein Farbwunsch bei Solarautos nicht so einfach umsetzen lassen. Gängige Photovoltaikmodule gibt es bisher hauptsächlich in Dunkelblau und Schwarz und auch die Solarautos beschränken sich auf diese Farben. 

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Höheres Gewicht

Ein vergleichsweise kleiner, aber zumindest bedenkenswerter Faktor ist das Gewicht der Solarmodule. Je nach Bauweise muss man hier mit bis zu 14 Kilogramm pro Quadratmeter rechnen. 

Geht man also von einem Modul mit 5 Quadratmetern aus, sind das alleine dadurch bis zu 70 Kilogramm Mehrgewicht. Dazu kommt eventuell noch zusätzliche Elektronik für die Stromgewinnung per Solar. Bedenkt man, dass ein typisches E-Auto in der Regel deutlich über 1,5 Tonnen wiegt, ist das dennoch freilich fast vernachlässigbar.  

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Neue Chance durch höheren Wirkungsgrad

Abschreiben sollte man Solarautos jedenfalls nicht. Gängige Photovoltaikmodule haben derzeit einen Wirkungsgrad, der in etwa nur bei rund 20 Prozent liegt. An Paneelen mit einer deutlich höheren Energieausbeute wird intensiv geforscht. 

Sollte es in diesem Bereich große Fortschritte geben und der Wirkungsgrad massiv gesteigert werden, könnten Solarfahrzeuge eine neue Chance bekommen. Bis dahin kann man sein Elektroauto im besten Fall mithilfe von Solarmodulen aufladen, die sich auf dem Hausdach befinden. 

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Dreirad mit PV-Modulen

Wer nicht so lange warten will, kann immer noch auf Aptera Motors hoffen. Das US-Start-up ist eines der wenigen Unternehmen, das übriggeblieben ist und noch immer an einer serienreifen Version eines Solarautos tüftelt. Im kommenden Jahr soll der PI-2 auf den Markt kommen. 

Das Solarfahrzeug erinnert allerdings nicht wirklich an ein herkömmliches Auto. Bei dem PI-2 handelt es sich um einen Zweisitzer auf 3 Rädern, der eine Reichweite - je nach Akkukapazität - von bis zu 1.600 Kilometer erreichen soll. Die 700 Watt starken PV-Module sollen dabei maximal 64 Kilometer pro Tag beisteuern - natürlich unter optimalen Bedingungen.

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