Sono Solar-Bustrailer für MVG: Mehr Sonne, weniger Diesel

Die Solartechnologie für Busse wird erstmals real erprobt und soll 2.500 l Diesel oder 6,5 t CO2 pro Jahr sparen. Perspektivisch könnte die Lösung bei E-Bussen die Reichweite boosten - oder kleinere Akkus ermöglichen.

Unterstützung von oben: Die Solaranlage am Trailer soll im ersten Schritt den Diesel-Motor entlasten, könnte aber auch bei E-Bussen die Reichweite boosten. | Foto: Sono Motors
Unterstützung von oben: Die Solaranlage am Trailer soll im ersten Schritt den Diesel-Motor entlasten, könnte aber auch bei E-Bussen die Reichweite boosten. | Foto: Sono Motors
Johannes Reichel

Das Münchner Start-up Sono Motors hat erstmals die eigenentwickelte Solartechnologie in einer Busanwendung in Einsatz gebracht. Gemeinsam mit der Münchner Verkehrsgesellschaft (MVG) ist der Solarbustrailer künftig im Münchner Stadtgebiet unterwegs und testet die Energieerträge sowie das Potential der Technologie im täglichen Betrieb. Man rechnet mit einer möglichen Einsparung von bis zu 2.500 Litern Diesel pro Jahr und einem jährlichen lokalen CO2-Einsparpotential von über 6,5 Tonnen pro Bus.

Verbaut sind auf dem Trailerdach 20 semi-flexible Spezial-Photovoltaik-Module (PV-Module), die über 2.000 Watt Energie für die Versorgung der Fahrzeugbatterie liefern oder die elektrischen Verbraucher wie Heizung, Lüftung und Klimaanlage sowie für das Lenkungssystem des Anhängers entlasten. An sonnigen Tagen sollen es bis zu 13,5 kWh sein, im Schnitt sammelt der Solar-Bus 5,3 kWh pro Tag an Energie auf, präzisierte Mathieu Baudrit, Leiter Forschung und Entwicklung Solar-Integration.

“Die Partnerschaft mit der Münchner Verkehrsgesellschaft veranschaulicht das enorme Potential unserer Solartechnologie. Für Sono Motors ist dies ein Meilenstein auf der Mission, jedes Fahrzeug mit Solarzellen auszustatten”, wirbt Laurin Hahn, Gründer und CEO von Sono Motors.

Für ihn sei Energiesparen in Zeiten von steigenden Energiepreisen und zunehmenden Emissionsregulierungen im städtischen Bereich das Gebot der Stunde und die Technologie biete einen großen Mehrwert für öffentliche Verkehrsbetriebe, egal ob Elektro- oder Diesel-Bus. Fossile Energie sei klimaschädlich, teuer und mache abhängig von Importen, so Hahn.

Solarlösung soll schnell in Serie gehen und skaliert werden

Er will die Lösung daher schnell in die Serienreife treiben,  skalieren und neben dem Retrofit auch ab Werk anbieten. Bis etwa 2025 soll es soweit sein - und dann einen mittleren vierstelligen Betrag kosten. Der Aufpreis habe sich aber binnen eines Jahres oder maximal drei Jahren amortisiert, verspricht Sono-Solar-Chef Baudrit. Er verweist im Übrigen auf die europäische und jüngst mit einer neuen Fertigung gesicherten Lieferkette der speziellen Solarpanele und den hohen Individualisierungsgrad, den man sicherstellen will, passend für jedes Fahrzeuge und jeden Hersteller. Die Nutzlasteinbußen halten sich übrigens im wahrsten Sinne des Wortes im Rahmen: Von unter 10 Kilogramm pro Quadratmeter ist die Rede. Nachhaltig sollen die Solarpanele auch in anderer Hinsicht sein: Schlagfest und hagelsicher taxiert Baudrit den Lebenszyklus wie bei Dachsolarzellen auf 15 bis 20 Jahre, damit länger, als ein Bus übrlicherweise in der Flotte bleibt.

Hohes CO2-Einsparpotential 

Das CO2-Einsparpotential durch solarbetriebene Fahrzeuge und deren Beitrag zur städtischen Luftreinhaltung und zum Klimaschutz schätzt man für eine mittelgroße Flotte von ca. 300 Bussen auf bis zu 2.000 Tonnen CO2 im Jahr möglich. In Zukunft hält man weitere Steigerungen denkbar, wenn sowohl die Solarzellen, als auch die Leistungselektronik effizienter würden. Der “CO2-Rucksack” der Solarlösung — also die Emissionen, die in der Produktion verursacht werden – beträgt einmalig ca. 1,5 Tonnen CO2 je Bus oder Busanhänger und könnte nach einer kurzen Laufzeit von unter einem Jahr bereits kompensiert sein.

Über 2.000 Watt Leistung verbessern die Energiebilanz

Die Solartechnologie haben die Münchner eigens für die Anwendung auf Bussen entwickelt und getestet. Das Konzept für den Solarbusanhänger wiederum hat man gemeinsam mit der MVG erarbeitet, um maximale Flächenausnutzung und Effizienz zu gewährleisten. Neben der robusten und für die Fahrzeugintegration optimierten Solarinstallation beinhaltet diese zudem die elektrische Integration mittels der eigenentwickelten Leistungselektronik (MPPT Central Unit), genannt MCU. Der Solarladeregler besitzt zudem einen intelligenten Algorithmus, mit dem die Energieerträge der PV-Module optimiert werden. Durch die ultraschnelle Optimierung und dank Mehrkanalsystem ließen sich die PV-Erträge bestmöglich an die Batterie des Busses übertragen. Die Module bedecken eine Gesamtfläche von zwölf Quadratmetern und versorgen die 24V-Batterie mit über 2.000 Watt.

Die erzeugte Solarenergie wird in diesem Fall für den Betrieb der HLK-Anlage (Heizung, Lüftung, Klima) und für die Unterstützung des Anhänger-Lenksystems genutzt. Hier wird speziell an heißen Sommertagen im Trailer die Klimatisierung schon mal schwierig und der Motor stößt an seine Grenzen, wie es von der MVG heißt. Neben der Dieseleinsparung sichert der zusätzliche Strom die Stabilisierung der Energieversorgung der Batterie und verlängert damit deren Lebenszeit und reduziert Wartungskosten. Mittels integrierter Software lässt sich die gewonnene Energie online auslesen, so der Hersteller weiter.

„Mit der Photovoltaik-Anlage auf unserem Busanhänger können wir nun unter Realbedingungen testen, wie gut die Stromerzeugung funktioniert und ob es vielleicht Strecken in unserem Netz gibt, die besser als andere für diese Art der Stromerzeugung geeignet sind. Die Frage, welche Energieeinsparungen durch die Nutzung der Sonnenenergie erzielt werden können, sind natürlich vor dem Hintergrund aktueller Kraftstoff- und Energiepreise besonders spannend", meint Veit Bodenschatz, Geschäftsführer und Geschäftsbereichsleiter Bus der Münchner Verkehrsgesellschaft (MVG).

In der Praxis wollen Bodenschatz und die MVG-Verantwortlichen auch ermitteln, auf welchen Strecken der Einsatz von Solartechnologie speziell Sinn ergibt und auf welchen Routen die Beschattung in den Straßenzügen zu groß ist.

Reichweitenverlängerung für E-Busse möglich

Die patentierte Solartechnologie sei so entwickelt worden, skizziert der Hersteller weiter, dass sie in eine Vielzahl von Fahrzeugen integriert und lizenziert werden kann. Für E-Busse, die direkt ab Werk mit der Solartechnologie auf Dach und Seiten ausgestattet werden, lasse sich durch Solarenergie zusätzlich Reichweite generieren.

"Das reduziert nicht nur die Standzeiten für Ladevorgänge, sondern schont auch die Batterie durch einen konstanten Ladevorgang. Der E-Bus kann folglich länger betrieben werden”, wirbt Hahn für das Konzept.

Denkbar ist aus Sicht von Solar-Chef Baudrit aber auch, dass man die Akkus von Elektrobussen kleiner konfiguriert, damit Gewicht, Kosten und kritische Rohstoffe einsparen kann. Solarpanele seien immer noch preisgünstiger als Lithium-Ionen-Zellen, meint Baudrit. Auch die Idee eines Pufferspeichers mit Akku haben die Entwickler natürlich auf dem Schirm.

Bei der Vorstellung auf dem MVG-Betriebshof West in München Laim war Münchens zweite Bürgermeisterin Katrin Habenschaden zu Gast. Die Grünen-Politikerin forderte bei der Gelegenheit einen Kurswechsel im Verkehrssektor.

"Der Verkehr verfehlt die Klimaschutzziele noch sehr deutlich, und das hat auch in München direkte Auswirkungen auf die Luftqualität in der Stadt. Die Solarbusse können ein Baustein bei diesem dringend nötigen Wandel hin zu einer klimafreundlichen Mobilität sein", meinte Habenschaden.

Hier könne viel Treibstoff eingespart werden und der CO2-Ausstoß deutlich reduziert werden. Darüber hinaus arbeite mit der MVG daran, die Busflotte komplett auf Elektro-Antriebe umzustellen. Das soll laut Bodenschatz bis 2032 der Fall sein.

Großes Interesse an der Technologie

Das Münchner Solar-Start-up konnte seit Anfang 2021 bereits mehr als zehn Absichtserklärungen und Verträge mit Unternehmen wie MAN, easymile oder ARI Motors unterzeichnen. Die Solar-Komplettlösung beinhaltet ein individuelles Konzept inklusive Solarmodulen, Leistungselektronik, Telematik und Daten, mechanischer und elektrischer Integration sowie Kundendienst und Service. Die Technologie bietee sich sowohl für die Integration in bestehende Fahrzeuge wie auch die serienreife Entwicklung und Integration in neue Fahrzeuge während der Produktionsphase an, wirbt der Hersteller.

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