„Schlüsseltechnologie für Mobilität der Zukunft“: Solar-Integration in Karosserie von Elektroautos wird zur Zulassung vorbereitet

Von Sono Motors

22. Oktober 2020

Gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE aus Freiburg arbeiten wir an einem Projekt zur Prüfung und Zertifizierung der Solar-Integration in die Karosserie von Elektrofahrzeugen. Der Zulassungsprozess des Sion, auch Homologation genannt, soll von einem anerkannten Prüfdienstleister begleitet werden. Die Zusammenarbeit wird außerdem zeigen, in welchen anderen Anwendungsbereichen die Technologie zertifiziert werden könnte. 

Mathieu Baudrit von Sono Motors beim Besuch des Fraunhofer-Institut ISE in Freiburg

Mit rund 1.200 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern ist das Fraunhofer ISE das größte Solarforschungsinstitut in Europa. Gemeinsam mit dem Institut gehen wir als erstes Unternehmen den Schritt, eine Serienzulassung im Straßenverkehr zu erwirken, die explizit die Integration der Solarzellen in die gesamte Karosserie beinhaltet und nicht nur im Dach des Fahrzeugs. Bereits im Mai haben wir euch über den aktuellen Stand der Entwicklung informiert. Mehr über die Technologie hinter der Solar-Integration findet ihr in unserem Artikel „Park & Shine.”

Bei unserem Verfahren kombinieren wir leichte, hocheffiziente Photovoltaikmodule mit einer Steuereinheit, einem Modell zur Vorhersage des Energieertrags, sowie weiteren Systemkomponenten, welche die elektrische und mechanische Integration in Fahrzeugkarosserien ermöglicht. Die Solarmodule werden bündig in die Oberfläche der Karosserieteile eingearbeitet und sollen Fahrzeuge über deren gesamte Lebensdauer hinweg mit Solarstrom versorgen. Mathieu Baudrit, Leiter der Forschungs- und Entwicklungsabteilung für Solar-Integration, sieht die Partnerschaft mit dem renommierten Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme als einen wichtigen nächsten Schritt zur Zulassung der einzigartigen Technologie.

Auch Dr. Harry Wirth, Bereichsleiter Photovoltaik, Module und Kraftwerke beim Fraunhofer ISE unterstützt das Vorhaben voll und ganz. Er ergänzt: „Die Integration von Solarmodulen in Fahrzeuge ist eine Schlüsseltechnologie für die CO₂-arme Mobilität der Zukunft. Der Solarstrom erhöht die Fahrzeug-Reichweite und weniger Ladestopps bedeuten weniger Stromkosten. Wir freuen uns, die umfassenden Kompetenzen unseres Instituts von der Entwicklung und Prüfung von Solarmodulen bis hin zu Elektronikanwendungen in das gemeinsame Projekt einbringen zu können”. 

Besprechung der Solarzellen mit Dr. Harry Wirth, Bereichsleiter Photovoltaik, Module und Kraftwerke beim Fraunhofer ISE und Mathieu Baudrit von Sono Motors.

Auch unser Kollege Omar Stern ist als Senior Project Manager ViPV stark in das Projekt involviert und hat uns die Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut genauer erklärt. 

Omar, was ist das Besondere an der Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme?

Das Fraunhofer ISE verfügt über umfangreiche Erfahrungen in vielen verschiedenen Bereichen der integrierten Photovoltaik, einschließlich der fahrzeugintegrierten Photovoltaik. Nicht nur in Europa sondern weltweit gehört es zu den Forschungseinrichtungen mit den besten und aktuellstem Wissen auf diesem Gebiet. Es verfügt über eine bemerkenswerte Infrastruktur, in der viele der erforderlichen Tests für unsere Technologie durchgeführt werden können. Daher ist dies eine wichtige und für beide Seiten vorteilhafte Zusammenarbeit, die uns helfen wird, die Zukunft der Solarmobilität gemeinsam voranzutreiben. Wir werden die erste vollständige Dokumentation erstellen, die für die Homologation von Solar-Elektrofahrzeugen erforderlich ist. Dies wird mit Sicherheit einen Präzedenzfall schaffen und als Standard für andere Fahrzeuge mit Solar-Integration verwendet werden.

Was sind die Voraussetzungen um eine Zulassung für Serienfahrzeuge zu bekommen, beziehungsweise, eine Homologation durchzuführen? Und wie ist der aktuelle Stand?

Unsere neuartige, fahrzeugintegrierte Photovoltaiktechnologie stellt einen integralen Bestandteil der Karosserieaußenhaut des Fahrzeugs dar. Eine solche Technologie ist bisher noch nicht homologiert worden. Daher besteht der erste Schritt darin, alle Anforderungen und Normen in Bezug auf Sicherheit und Qualität zu verstehen, die für die Zulassung der in der Automobilindustrie verwendeten Technologie relevant sind. Anschließend müssen eine Reihe von Normen auf Grundlage bestehender Vorschriften sowie Normen für photovoltaik- und automobilbezogene Produkte zusammengestellt werden. Das Ziel besteht darin, eine spezifische "ViPV-Norm" zu schaffen, die an unsere Technologie angepasst ist. 

Der nächste Schritt ist die Durchführung einer gründlichen Analyse der Struktur, Herstellbarkeit und Funktionalität der Technologie, einschließlich des Verständnisses aller möglichen Fehler und Ausfälle mit besonderem Schwerpunkt auf Sicherheit und Zuverlässigkeit. Dazu müssen vollständige Testpläne für die einzelnen Komponenten, Teilsysteme und das Gesamtfahrzeug festgelegt werden. Diese umfassen die oben genannten Normen für Photovoltaikmodule für Sicherheit und Qualität, ECE-Homologationsvorschriften für die Fahrzeugzulassung, Crashtests (einschließlich Fußgängerschutz und anderer Spezifikationen) und Haltbarkeitstests des Gesamtfahrzeugs. Diese Aufgaben werden in enger Zusammenarbeit mit spezialisierten Testlabors und Industriepartnern mit sehr guter Erfahrung in der Photovoltaik, in unserem Fall dem Fraunhofer ISE, sowie bei der Homologation des gesamten Fahrzeugs durchgeführt. 

Darüber hinaus werden die Verfahren und Tests an die Umweltbedingungen sowie an die rechtlichen und technischen Vorschriften der verschiedenen Zielmärkte angepasst. Alle Unterlagen und Testergebnisse werden zusammengestellt und bei der zuständigen Zulassungsbehörde des Landes eingereicht. Damit stellen wir sicher, dass alle für ein qualitativ hochwertiges Produkt notwendigen Zulassungen und Konformitätsbescheinigungen eingeholt werden.

Aktuell sind wir damit beschäftigt, die für die Homologierung erforderliche vollständige Dokumentation zu finalisieren und die notwendigen Tests festzulegen. Gemeinsam mit dem Fraunhofer ISE haben wir die Gespräche mit akkreditierten Prüfeinrichtungen und Behörden aufgenommen. Gegenwärtig werden Tests durchgeführt, die auf dieses Ziel ausgerichtet sind.

Ein spannendes Ziel, definitiv. Es ist sehr aufschlussreich zu sehen, wie viele verschiedene Schritte nötig sind, um die Technologie serienreif zu machen. Schön zu sehen, dass es vorwärts geht. Danke für deine Zeit und viel Erfolg weiterhin!

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