Warum sind solarbetriebene Elektroautos nicht auf den Straßen zu finden?

Aufgrund der Hindernisse bei der Stromerzeugung vor Ort und der Installationskosten ist es derzeit sehr schwierig, solarbetriebene Elektroautos populär zu machen.

Solarelektrisches Auto nimmt am World Solar Challenge-Rennen teil. Foto: Composite World

Es gibt tatsächlich solarbetriebene Elektroautos, und am besten kann man sie beim World Solar Challenge sehen, einem Rennen, das alle zwei Jahre in Australien stattfindet. Die Teilnehmer müssen etwa 3.000 Kilometer von Darwin an der Nordküste Australiens nach Adelaide an der Südküste fahren und dabei ausschließlich Solarenergie nutzen. Viele der an dem Rennen teilnehmenden Autos ähneln eher einem Vergnügungspark oder einem Science-Fiction-Film als etwas, das man auf der Straße sehen würde. Dies könnte laut Popular Science erklären, warum solarbetriebene Elektroautos für den alltäglichen Transport noch keine Option sind, zumindest noch nicht.

Obwohl tagsüber viel Sonnenlicht die Erde erreicht, wird es beim Durchgang durch die Atmosphäre gestreut und erreicht den Boden daher nur relativ tief. Im Durchschnitt beträgt die Energiemenge aus Sonnenlicht, nach Berücksichtigung saisonaler Effekte, etwa 342 Watt/m² pro Jahr, genug, um einen Standardkühlschrank zu betreiben. Autos gibt es in den unterschiedlichsten Größen, aber ein US-Auto in voller Größe ist etwa 5,5 Meter lang und 1,8 Meter breit, hat also eine Oberfläche von etwa 9 bis 10 Quadratmetern, die etwa 3.420 Watt Energie sammeln kann, genug, um einen Kühlschrank, einen Geschirrspüler und eine Mikrowelle zu betreiben.

Solarparks, die Städte und Gemeinden mit Strom versorgen, nutzen Millionen von Photovoltaikmodulen, die über Tausende von Hektar verteilt sind. Einige Anlagen in Wüstengebieten verwenden Spiegelanordnungen, um die Sonnenenergie zu konzentrieren. Allerdings verfügt ein normales Auto nicht über genügend Oberfläche, um viel Sonnenenergie zu sammeln.

Ein weiteres Problem besteht darin, dass die derzeitigen Solarzellen Sonnenlicht nicht sehr effizient in Elektrizität umwandeln. Normalerweise liegt ihr Wirkungsgrad nur bei etwa 20 %, das heißt, sie wandeln etwa ein Fünftel der einfallenden Sonnenenergie in Elektrizität um. Dies bedeutet, dass 3.420 Watt Sonnenenergie, die auf ein typisches, mit Solarmodulen bedecktes Auto treffen, dem Auto nur etwa 684 Watt Strom liefern würden. Ein Elektrofahrzeug hingegen benötigt für die Geschwindigkeit von 100 km/h 20.000 Watt.

Die Fahrzeuge, die an der World Solar Challenge teilnehmen, sind in der Regel groß und auf eine möglichst große Oberfläche ausgelegt. Dadurch kann das Auto möglichst viel Sonnenlicht einfangen. Bei einem Konzeptauto ist das in Ordnung, aber die meisten Modelle haben außer dem Fahrersitz weder Fenster noch anderen Platz.

Ein weiterer Faktor sind die geografische Lage, die Tageslichtstunden und die Wetterbedingungen, die sich alle auf die Menge der erzeugbaren Solarenergie auswirken. Die Erdachse ist geneigt, sodass nicht alle Gebiete zu einem bestimmten Zeitpunkt die gleiche Menge Sonnenlicht erhalten. Wenn die Nordhalbkugel zur Sonne geneigt ist, ist die obere Hälfte der Erde stärkerem Sonnenlicht ausgesetzt, während es auf der Südhalbkugel kälter und dunkler ist. Da die südliche Hälfte des Planeten zur Sonne geneigt ist, erhalten die Gebiete dort mehr Sonnenlicht als die obere Hälfte des Planeten.

Gebiete in Äquatornähe erhalten das ganze Jahr über viel Sonnenlicht, sodass nahe gelegene Gebiete wie Südkalifornien oder die Sahara über mehr Sonnenenergie verfügen als Orte in der Nähe der Erdpole wie Alaska. An bewölkten oder regnerischen Tagen fällt es solarbetriebenen Elektroautos außerdem schwer, genügend Sonnenlicht einzufangen. Sogar viele riesige Solarparks müssen Zeiten einplanen, in denen die Sonne nicht scheint. Auch nachts müssen Autofahrer mobil sein. Um ein solarbetriebenes Elektroauto auch nach Einbruch der Dunkelheit fahren zu können, muss es die tagsüber gesammelte und in Batterien gespeicherte überschüssige Energie nutzen. Solarmodule und Batterien erhöhen das Gewicht des Fahrzeugs und schwerere Fahrzeuge benötigen für den Betrieb mehr Strom.

Forscher suchen nach Möglichkeiten, solarbetriebene Elektroautos alltagstauglicher zu gestalten. Sie müssen Solarzellen entwickeln, die Sonnenlicht effizienter in Energie umwandeln und sich auch für Autos eignen. Darüber hinaus ist es wichtig, ein Niedrigpreissystem für Autos zu schaffen, damit sie sich der Durchschnittskäufer leisten kann.

Die derzeit beste Alternative zu einem Solar-Elektroauto ist ein Elektrofahrzeug, das zu Hause oder an einer Ladestation aufgeladen wird. Je nachdem, wie der Strom erzeugt wird, könnte ein Teil der Energie, die diese Autos antreibt, aus Solarzellen, Windturbinen, Wasserkraft oder anderen erneuerbaren Quellen stammen.

An Khang (laut Popsci )

Quellenlink: https://vnexpress.net/tai-sao-xe-dien-mat-troi-khong-xuat-hien-tren-duong-4730284.html