Solarfahrzeuge sind mit ihrem Elektroantrieb und dem per Solarpanel selbst erzeugten elektrischen Energie wohl die umweltfreundlichsten Motorfahrzeuge. Zu den bekanntesten Beispielen gehört der Sonnenwagen, ein minimalistisches und sehr windschnittiges Auto, bei dem fast die gesamte Oberfläche mit Photovoltaik-Kacheln bedeckt ist.

Das Vehikel wurde von Sonnenwagen Aachen e.V. auf die Beine (respektive Räder) gestellt. Gegründet wurde der Verein 2015 von Studierenden der renommierten RWTH Aachen. Zwei Jahre später nahm das Team erstmals an der Bridgestone World Solar Challenge in Australien teil, dem extremsten Rennen für Solarfahrzeuge weltweit.

Das Rennen führt von Darwin im Norden quer durchs Outback nach Adelaide im Süden. Die über 3.000 Kilometer lange Strecke wird an sieben Tagen bewältigt. Am Start sind etwa 50 Teams, darunter auch von Top-Institutionen wie dem Massachusetts Institute of Technology (MIT) oder den Universitäten Cambridge und Stanford. Eine Einführung in die Herausforderungen des Rennens gibt dieses Video mit deutschen Untertiteln:

Schon bei seinem Debüt im Jahr 2017 wurde der Sonnenwagen als bester Newcomer ausgezeichnet. Bei der World Solar Challenge 2019 trat dann eine verbesserte Version an und überquerte als sechster Wagen die Ziellinie.

Der Sonnenwagen tritt in der Klasse Aerodynamic Master Pieces an. Hier darf das Fahrzeug maximal fünf Meter lang und 2,20 Meter breit sein, außerdem muss es vier Räder und einen Fahrer haben. Die Leistung der Solarpanels beträgt etwa ein Kilowatt – nicht viel, wenn man bedenkt, dass diese 1,4 PS im Durchschnitt für den Antrieb ausreichen müssen. Zur Unterstützung ist jedoch auch ein Akku an Bord. Aus Gründen der Effizienz muss es der Pilot in seiner engen Glaskanzel ohne Klimaanlage aushalten.

Sonnenwagen (Copyright: Sonnenwagen Aachen e.V.)
Sonnenwagen von 2017/2018
Sonnenwagen (Copyright: Sonnenwagen Aachen e.V.)
Sonnenwagen von 2019

Beide Versionen des Sonnenwagens, die von 2017 wie die von 2019, sind extrem leicht, haben eine extrem gute Aerodynamik und sind fast komplett mit Solarzellen bedeckt. Die neuere Version hat jedoch deutlich effizientere Gallium-Arsenid-Zellen an Bord, weshalb die Gesamtfläche nun kleiner sein kann, ohne dass die Gesamtleistung geringer ist. So ist das Auto von 2019 deutlich schmaler als die Version von 2017, wie dieses Foto von hinten zeigt:

Sonnenwagen (Copyright: Sonnenwagen Aachen e.V.)
Sonnenwagen von 2019 (Heck)

Hier die Daten der beiden Versionen im Vergleich:

  Sonnenwagen 2017 Sonnenwagen 2019
Maße (Länge/Breite/Höhe) 4,3 m / 1,7 m / 1,1 m 5,0 m / 0,9 m / 1,0 m
Leergewicht < 200 kg 166 kg
cW-Wert < 0,18 k.A.
Solarzellen: Fläche 4 Quadratmeter 2,64 Quadratmeter
Solarzellen: Art monokristalline Solarzellen GaAs "Triple Junction"
Solarzellen: Wirkungsgrad ca. 23 % 34 %
Solarzellen: Leistung 260 mal 3,5 W = ca. 1 kW 890 Stück, zusammen ca. 1 kW 
Batterie 5 kWh, Li-Ionen-Technik (NMC) 5 kWh, Li-Ionen-Technik (NMC)
E-Motor: Art permanenterregte Synchronmaschine (Radnabenmotor) permanenterregte Synchronmaschine (Radnabenmotor)
E-Motor: Leistung 1,4 kW 1,4 kW
Vmax 140 km/h 144 km/h
Stromverbrauch 1,8 kWh/100 km ca. 1,0 kWh/100 km

Auffällig ist der deutlich niedrigere Stromverbrauch der neuen Version. Das dürfte an der nun wohl besseren Aerodynamik liegen, vielleicht auch am verringerten Gewicht. Der Radnabenmotor hat jedenfalls nach wie vor die gleiche Leistung.

Dass der Sonnenwagen auch bei Dunkelheit funktioniert, konnte das Fahrzeug 2018 bei der European Solar Challenge zeigen. Das in Zolder (Holland) durchgeführte 24-Stunden-Rennen führt über rund 1.200 Kilometer. 24 Stunden bedeutet: Das Rennen wird nachts fortgesetzt, was für Solarfahrzeuge keine geringe Herausforderung darstellt. Dabei sind nur zwei Stopps zum Aufladen der Batterien erlaubt.

Bildergalerie: Sonnenwagen (Solarmobil)