Elektromobilität: Solarer E-Lkw erhält Straßenzulassung

Ein Lkw mit Solarmodulen auf dem Dach — Die gesamte Dachfläche des Kofferaufbaus wurde mit Solarmodulen ausgestattet. Damit die Stromerträge hoch aber Material- und Verkabelungsaufwand niedrig sind, wurden die Solarmodule in Serie geschaltet. (Bild: © Fraunhofer ISE)

Gerade mal anderthalb Jahre nach der Vorstellung des Konzepts, ist der erste E-Lkw mit integrierten Solarmodulen auf Deutschlands Straßen unterwegs. Der direkt am Fahrzeug produzierte Sonnenstrom unterstützt den Energiebedarf des Lkws.

27.10.2021 – Im April 2020 präsentierte das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) ihr Konzept eines Elektro-Lkws mit Solarmodulen auf dem Dach erstmals der Öffentlichkeit. Nun, anderthalb Jahre später, ist ein erstes Fahrzeug dieser Bauart auf Deutschlands Straßen unterwegs. Ein 18-Tonnen-LKW, ausgestattet mit einer 3,5 Kilowatt Peak Photovoltaikanlage und 800 Volt Traktionsbatterie, wurde für den Straßenverkehr zugelassen.

Fünf bis zehn Prozent des Lkw-Energiebedarfs soll der direkt am Fahrzeug produzierte Solarstrom decken können, teilt das Fraunhofer ISE mit. Dies könnte ein wichtiger Baustein für die Elektrifizierung von großen Nutzfahrzeugen werden. Erst kürzlich wurde ein neuer Reichweitenrekord mit einem elektrisch betriebenen Lkw aufgestellt – mit 1.099 gefahrenen Kilometern ohne Zwischenladung. Doch dabei handelte es sich um eine Fahrt auf einer Teststrecke. Im Alltag legt dieser E-Lkw, mit der größten Batterie Europas an Bord, etwa 300 Kilometer pro Tag zurück.

Der zum Volkswagen-Konzern gehörende Nutzfahrzeughersteller Traton plant mit seinen Marken Scania und MAN ab 2024 die Serienproduktion von schweren Lkw mit einer Reichweite von 500 Kilometern. In weiteren Schritten sei die Produktion von Fahrzeugen mit 700 und 1.000 Kilometern Reichweite geplant. Während andere Hersteller auch auf Wasserstoff als Antrieb setzen, konzentriert sich die VW-Tochter auf die Entwicklung vollelektrischer Lkws, aufgrund der deutlich besseren Effizienz und geringerer Kosten.

Im Freiburger Umland unterwegs

Der vom Fraunhofer ISE und Partnern entwickelte E-Lkw mit Solarmodul wird nun für ein Jahr auf die Straßen im Freiburger Umland geschickt, um Elektrotechnik an die Kunden zu bringen und zugleich den Lkw selbst intensiv auf seine Alltagstauglichkeit zu prüfen. Christoph Kutter, Projektverantwortlicher am Fraunhofer ISE, zeigt sich erfreut über die Straßenzulassung. „Die in den LKW integrierten Komponenten funktionieren wie erwartet“, so Kutter.

Eine besondere Herausforderung für die Straßenzulassung stellten die entstehenden Spannungen von bis zu 400 Volt dar, die durch die in Serie verschalteten Solarmodule auf dem Dach entstehen können. Bei einem Unfall könnten diese ein Sicherheitsrisiko darstellen. Daher entwickelte das Fraunhofer ISE eine Trennungsvorrichtung, die in der Anschlussdose jedes PV-Moduls sitzt und in der Lage ist, die Stromverbindung im Falle eines Unfalls innerhalb von Millisekunden dezentral und ohne zusätzliche Kommunikationskanäle zu trennen. Im gesamten System verbleiben dann nur noch ungefährliche Kleinschutzspannungen.

Wie wichtig eine Abkehr von Diesel-Lkws ist, zeigt ein Blick auf die Treibhausgasemissionen. Sechs Prozent der CO₂-Emissionen in der EU stammen vom Schwerlastverkehr. Um das Problem in den Griff zu bekommen, wird auch eine stärkere Verlagerung des Warenverkehrs auf die Schiene gefordert. Für Diesel-Lkws selbst und für mehr Reichweite von E-Lkws könnten auch Oberleitungen an Straßen eine Option sein, an denen Lkws mit entsprechenden Aufbauten andocken können. Drei Pilotprojekte laufen dazu derzeit in Deutschland. mf