Photovoltaik PDF Drucken E-Mail

Der Traum vom autonomen Elektro-Fahrzeug

Der Stromverbrauch eines Elektrofahrrades ist so gering, dass sich bei den derzeigen Strompreisen aus wirtschaftlicher Sicht das Nachdenken über das Fahren mit Solar-Panels nicht lohnt: Die angenommenen 50kWh/Jahr für zb 5000km verursachen nur ca 10€ an jährlichen Stromkosten.

Trotzdem bleibt die Idee eines autonomen Fahrzeuges natürlich faszinierend, und spannend ist auch die Frage, wie gross so ein Panel eigentlich sein müsste, um pro Jahr die 50kWh liefern zu können (vorausgesetzt, die Sonne scheint immer dann wenn man sie braucht, oder man hat genug Reserve-Akkus): Es sind gerade mal 0.5 Quadratmeter (50W peak bei angenommenen 1000 Sonnenstunden = 50kWh).

Darüber hinaus zeigen diverse Solar-Shows alljährlich vor, dass autonome E-Fahrzeuge sehr wohl konstruktiv möglich sind - sie haben allerdings 2 Nachteile:

  • Sie sind sehr teuer, ua weil sehr hochwertige Panels verwendet werden, die ein paar % Wirkungsgrad mehr haben als Massenware
  • die Frage der Alltagstauglichkeit des ganzen Fahrzeuges wird nicht gestellt

Im Alltag zeigt sich, dass für eine sinnvolle elektrische Fahrunterstützung von sagen wir 100-150W mechanisch (entspricht grob zumindest 200W elektrisch) ca 1.5 Quadratmeter Panelfläche nötig sind. Diese Fläche ist auf einem Alltagsfahrrad nur schwer unterzubringen, da sie das Fahrzeug sehr windanfällig macht, und auch sehr leicht beschädigbar - so sind etwa Ecken und Kanten schwer zu schützen, und flexible Panels sehr teuer und oft ineffizient.

 

Der Kompromiss: Laden des Akkus

Eine andere Idee hingegen lohnt, genauer hinzuschauen: Wenn es gelingt, die Panels zerteilt zu transportieren, so kann eine längere Fahrpause durchaus für das Nachladen der Akkus interessant sein, vor allem wenn es gelingt, die Verlustleistungskette beim Laden klein zu halten..

Das ist auch genau der Punkt wo wir ansetzen: Wir bieten Panels im 3er Pack, die sich zum direkten Laden unserer LiFePo Akkus eignen (für die LiMn Akkus arbeiten wir hier durch einen speziellen Laderegler noch an einer Lösung). Durch den Entfall von Konverter und Ladegerät steigt der Gesamtwirkungsgrad fast auf das doppelte des üblichen, und abgesehen vom finanziellen Vorteil entfällt auch die Notwendigkeit, ein aufwändiges elektronisches Equipment mitführen zu müssen. Die Panels werden einfach in Serie geschalten, und laden direkt in die Akkus. Die Verschattung eines Teils der Anlage führt allerdings zu einem erheblichen Stromrückgang, sodass auf Besonnung geachtet werden sollte.

Wer nicht auf die Verschattung achten möchte, und ein zusätzliches Ladegerät inkauf nimmt, dem kann ein Solar-Ladegerät mit MPPT (Maximum Powerpoint Tracker) emfohlen werden, zb dieses hier.

 

     

 

Welche Panels eignen sich für welchen Zweck/Akku?

Klar ist: Je grösser die Panels, umso schwieriger zu verstauen sind sie bei der Fahrt, aber auch umso grösser ist der Ladestrom beim Laden. Sie können bei uns - zumindest auf Bestellung - fast alle Panel-Grössen haben, aber im Normalfall haben sich 2 Grössen bewährt:

  • "Kleine" Panels a 3x15W=45W für normale Fahrräder (3 Stück a 30x43x1.7cm, Ladestrom bis 0.9A)
  • "Grosse" Panels a 3x23W=69W für Longtails und andere Lastenräder, evt Liegeräder (3 Stück a 30x62x2.5cm, Ladestrom bis 1.5A)

Die Tripel können zerteilt leicht transportiert werden. Ein einfaches flexibles Verbinden mit Gafferband etwa ist durch die Alu-Rahmen leicht möglich - natürlich sind auch aufwändigere Lösungen denkbar.

Die max. Ladesschluss-Spannung beträgt für beide Panel-Tripel ca 55V, sodass mit denselben Panels sowohl unsere 12s (38V) als auch unsere 16s (51V) LiFePo Akkus geladen werden können. Ob auch andere Akkus damit direkt geladen werden können, hängt von deren BMS ab. Im Zweifelsfall sollten Sie sich um einen speziellen Laderegler für diese Akkus kümmern.

 

Und was mache ich mit den Panels wenn meine Akkus alle geladen sind? Kann ich die Panels nicht zum Erzeugen von Netzstrom nutzen?

Auch hier gibt es Lösungen: Kleine, modulare, sog. "netzgeführte" Inverter können den Strom aus den Panels auf 230V wandeln, diese Spannung kann über eine Steckdose in das bestehende Netz eingespeist werden, der erzeugte Strom reduziert den Verbrauch aus dem öffentlichen Netz. Wird das Gesamtnetz abgeschaltet, schaltet sich der Inverter aus Sicherheitsgründen auch ab (kein Inselbetrieb - Anti-Islanding-Mechanismus). 

Sicherheitshinweise: Das Hantieren mit 230V kann lebensgefährlich sein, die Inbetriebnahme einer solchen Anlage darf daher nur von einem konzessionierten Elektriker erfolgen. Weiters beachten Sie bitte lokale Zulassungsbestimmungen des Inverters. 

Der Inverter den wir anbieten, ist im Gegensatz zu Billigprodukten outdoorfest, dh wasserdicht (IP65), dh die Elektronik ist zu einem kompletten Block vergossen, nur die Anschlüsse führen durch das Gehäuse heraus. (Foto unten ist nur ein Symbolfoto).