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Elektromobilität

Wie sich Solarstrom in Transportmitteln sinnvoll nutzen lässt

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Der entscheidende Unterschied zwischen PKW, Bus und LKW liegt aber in der Fähigkeit der Solarzellen, sich einer Oberflächenstruktur anzupassen. Während auf LKW und Trailern starre unbiegsame Solarmodule vorstellbar sind, erwarten Hersteller von Bussen und Transportern, zumindest ein-dimensional biegbare Folien, um sie den Strukturen auf dem Dach des Fahrzeuges anzupassen. Für Hersteller von PKW kommen ausschließlich in allen drei Dimensionen frei gestaltbare Solarzellen in Frage, die Designer und Konstrukteure in ihren Gestaltungsmöglichkeiten nicht einschränken.

PV-Systeme sind top für Stadtbusse und Lieferfahrzeuge

Bei Stadtbussen und Lieferfahrzeugen ist das Potenzial für den Einsatz von PV-Systemen als besonders hoch einzuschätzen. Grund hierfür ist die stark wechselnde Belastung des Bordnetzes durch häufige Stopps verbunden mit dem erhöhten Einsatz von elektrischen Verbrauchern, wie Start-/Stopp-Systemen, elektrischen Türen, Klimaanlagen oder Beleuchtung.

Bild 2: Boote stellen u.a. in Sachen Bauweise, Oberflächenbeschaffenheit und Flächenbelastungähnliche Anforderungen an PV-Module wie Nutzfahrzeuge.
Bild 2: Boote stellen u.a. in Sachen Bauweise, Oberflächenbeschaffenheit und Flächenbelastungähnliche Anforderungen an PV-Module wie Nutzfahrzeuge.
(Bild: Solar in Motion)
Vergleicht man die Klassen Boote (Yachten) und Nutzfahrzeuge miteinander, so sind auch hier Gemeinsamkeiten zu finden (Bild 2). So haben sie ähnliche Anforderungen für Bauweise, Oberflächenbeschaffenheit, Flächenbelastung, notwendige Lebensdauer sowie Produktgarantie. Die PV-Module müssen grundsätzlich begehbar sein und Aufgrund der sehr hohen Investitionen eine Lebensdauer >20 Jahre aufweisen. Unterschiede liegen in der Kratzfestigkeit, die bei Booten wesentlich höher sein muss, im Gewichtsziel, welches für Nutzfahrzeuge wesentlich niedriger ist und in der Zahlungsbereitschaft des Endkunden, welche im Luxussegment für Boote und Yachten sehr hoch ist.

Hinzu kommen bei Booten die idealen Bedingungen für die Erzeugung von Solarenergie: Boote fahren auf dem offenen Meer oder Seen oder liegen offen vor Anker. Eine Verschattung ist so praktisch nicht vorhanden. Liegt ein Boot nicht im Hafen, so ist es ein Inselsystem, welches sich seine elektrische Energie selbst produzieren muss. Boote haben die höchsten Anforderungen an Spritzwasserschutz und Korrosion. Befragte Experten der Luftfahrt sowie der kommerziellen Seefahrt sehen in ihrer Klasse grundsätzlich keine Zukunft für PV-Systeme.

Erhebliche Marktpotenziale für hochwertige PV-Systeme

Ein Ziel eines jeden Lieferanten ist es, den Markt für ein neues Produkt möglichst groß und mit viel Wachstumspotenzial zu gestalten. Für die gewünschten Skaleneffekte ist es notwendig, dass das gleiche oder ein nur geringfügig angepasstes Produkt bei möglichst vielen OEM, also in möglichst vielen Transportmittel-Klassen, akzeptiert wird.

Die Berechnung des gesamten Marktpotenzials für PV-Systeme auf Transportmitteln wurde unter der Annahme, dass jährlich 20% der Pkw, 40% der Nutzfahrzeuge und 80% der Segelyachten und Motorboote mit PV ausgestattet werden, auf ca. 3 Mio. m2 geschätzt. Rechnet man dies auf die nutzbaren Flächen in den einzelnen Kategorien um, so bilden die Nutzfahrzeuge (Lkw, Busse, Lieferwagen und Wohnmobile) mit 66% der Gesamtflächen das größte Potenzial, gefolgt von den Pkw mit 33%.

Der Anteil von Segelyachten und Motorboote am Gesamtmarkt ist mit 1% äußerst gering (Bild 3). Jedoch bietet dieses Segment durch die hohe Kaufbereitschaft und den hohen erzielbare Preisen für Zulieferer von Beginn an profitable Einstiegschance in den zum Teil schon sehr aktiven Markt.

Bild 3: Nutzfahrzeuge bieten für Solarzellen in Sachen nutzbarer Flächen das größte Potenzial, gefolgt von Pkw, während der Anteil von Yachten mit 1% am Gesamtmarkt sehr gering ist.
Bild 3: Nutzfahrzeuge bieten für Solarzellen in Sachen nutzbarer Flächen das größte Potenzial, gefolgt von Pkw, während der Anteil von Yachten mit 1% am Gesamtmarkt sehr gering ist.
(Bild: Solar in Motion)
Die Anforderungsprofile an PV-Systeme, die sich aus der Umfrage ergeben haben, unterscheiden sich für die verschieden Transportmittel gravierend. Ein PV-System, dass die Anforderungen aller Transportmittel-Klassen erfüllt, ist somit nicht sinnvoll realisierbar. In einer Reihe von Anforderungsklassen aber, sind Übereinstimmungen der Art zu finden, dass ein Zulieferer seine Kompetenzen für den Aufbau eines Programm-Managements für unterschiedliche Transportmittel-Klassen einsetzen kann. Die Marktanalyse zeigt, dass für ein hochpreisiges Solarmodul, welches die in der Studie beschriebenen Anforderungen erfüllt, ein erhebliches Marktpotenzial vorhanden ist.

Markt für PV-Systeme auf Transportmitteln wächst deutlich

Bild 4: Das Solardach von Webasto kühlt den Innenraum dank Solarzellen im Stand
Bild 4: Das Solardach von Webasto kühlt den Innenraum dank Solarzellen im Stand
(Bild: Webasto)
Webasto hat mit seinem auf der IAA 2013 vorgestellten Solardach die erste von der EU anerkannte Öko-Innovation im Bereich Photovoltaik vorgestellt (Bild 4). Rechnet man nun noch hinzu, dass das Europäische Parlament Anfang 2014 beschlossen hat, dass auch leichte Nutzfahrzeuge eine CO2-Grenze von 147 g/100 km einhalten müssen, so kann man von einem deutlich wachsenden Markt für PV-Systeme auf Transportmitteln ausgehen. Die Technologie muss hierzu den in der Studie von Invensity beschriebenen hohen Anforderungen genügen und zu einem, im Vergleich zu anderen mobilen Energiequellen wirtschaftlichen Preis zur Verfügung stehen.

* Utz Täuber und Juliane Kläs sind Mitarbeiter der Invensity GmbH in Wiesbaden.

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