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In Deutschland wurde ein 18-Tonner mit integrierter Photovoltaikanlage für den Straßenverkehr zugelassen. Der Elektro-LKW kann somit 5 bis 10 Prozent seines Energiebedarfs aus Solarstrom selbst produzieren. Das Hochvolt-Photovoltaik-System mit 3,5 Kilowattpeak wurde von den Fraunhofer-Instituten ISE und IVI gemeinsam mit Partnern aus der Industrie entwickelt.
Der Praxistest läuft ein Jahr
Der LKW, dessen gesamtes Dach mit Solarmodulen bedeckt ist, soll ein Jahr lang für die Alexander Bürkle GmbH im Freiburger Umland unterwegs sein. Während dieser Zeit wird er regelmäßig überprüft, um die Komponenten zu überwachen und die Prognose zum Stromertrag zu validieren. Das Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI begleitet die Fahrten mit dem Energieprognosemodell „IVImon“. Das Modell prognostiziert Reichweite, Ladezeiten und Stromerzeugung je nach Verbrauch im Fahrzeug und Sonneneinstrahlung. Der LKW zeigt, dass fahrzeugintegrierte Photovoltaik für schwere E-Nutzfahrzeuge funktioniert.
Das Fraunhofer-Institut ISE entwickelte die Solarmodule
Die in den LKW integrierten Komponenten funktionierten wie erwartet, sagte Christoph Kutter, der Projektverantwortliche am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. Das Institut entwickelte besonders leichte und robuste PV-Modul-Prototypen, die anschließend vom Projektpartner Sunset Energietechnik GmbH gebaut wurden. Die Integration in den Kofferaufbau eines Framo-Elektro-LKW übernahm die TBV Kühlfahrzeuge GmbH.
Um hohe Stromerträge und gleichzeitig einen niedrigen Material- und Verkabelungsaufwand zu erreichen, sind die Solarmodule im Dach in Serie verschaltet. Bei einem Unfall könnten die entstehenden Spannungen von bis zu 400 Volt allerdings ein Sicherheitsrisiko sein. Deshalb entwickelte das Fraunhofer ISE eine Trennungsvorrichtung, die sich in der Anschlussdose jedes PV-Moduls befindet. Bei einem Unfall kann sie innerhalb von Millisekunden dezentral und ohne zusätzliche Kommunikationskanäle die Stromverbindung trennen. Dadurch treten im gesamten System nur noch ungefährliche Kleinschutzspannungen auf.
Der Solarstrom wird direkt in die 800-Volt-Traktionsbatterie eingespeist. Die M&P motion control and power electronics GmbH passte die Leistungselektronik an den LKW an: Ein Gleichstromsteller kommuniziert via CAN-Bus mit der Fahrzeugsteuerung und ist ins Sicherheitskonzept des Fahrzeugs eingebunden.
Quellen / Weiterlesen
E-LKW mit vollintegrierter Photovoltaik | energie:bau
Bildquelle: © Fraunhofer ISE