Der Solarauto-Hersteller Sono Motors geht in die nächste Runde und stellt das Design für die Serienfertigung vor. © Martin Meiners

Der deutsche Solarauto-Hersteller Sono Motors geht in die nächste Runde und stellt das Design für die Serienfertigung vor.

Vor 2‘000 Gästen hat Sono Motors im Juli 2022 das Produktionsdesign für das bereits erwartete Solar-Elektroauto vorgestellt. Die jüngste Version ist in ihrem Design im Vergleich zum Vorgänger klarer geworden. Von aussen hat das Solar-Elektroauto neue Scheinwerfer und Rückleuchten, eine neu gestaltete Seitenlinie, neue Türgriffe, ein klar strukturiertes Heck mit Kamera und 3D-Linien sowie eine neue Ladeklappe bekommen. Im Inneren bietet der Sion nun mehr Stauraum. Auch Vorder- und Rücksitze sowie das Lenkrad haben sich verändert, ebenso wie die Farben und Materialien.

Solar-Zellen am Auto, bidirektionales Laden

Auf der Aussenseite ist der Sion mit 456 nahtlos integrierten Solar-Halbzellen überzogen. Diese sollen auf kurzen Strecken eine autonome Energieversorgung ermöglichen. In Zahlen heisst das: Im Schnitt reicht der Solarstrom für 112 Kilometer pro Woche, bei guten Bedingungen auch für 245 Kilometer. Die Batterie (54 kWh) soll für eine Reichweite von 305 Kilometer sorgen. Vor allem ersparen die Solarzellen also Pendler:innen das häufige Aufladen. Die Ladeleistung liegt bei 75 kW (DC) beziehungsweise 11 kW (AC). Der Sion ist für bidirektionales Laden konzipiert. In Verbindung mit einer entsprechenden Wallbox kann seine Batterie also auch elektronische Geräte im Haus versorgen.

Derzeit fertigt Sono Motors in der Nähe des Münchner Firmensitzes eine Flotte von Serien-Validierungsfahrzeugen für das bereits angelaufene Testprogramm des Sion. In den nächsten Monaten sollen diese in Europa und den USA eine Validierung und Schritte für das internationale Zulassungsverfahren (Homologation) durchlaufen. Dazu gehören Praxistests unter extremen Klima-Bedingungen und Crashtests. Auch die Fahrdynamik und die Solarzellen will Sono noch optimieren.

Erschwinglich und familienfreundlich, in Europa produziert

Der Sion soll zu einem erschwinglichen und familienfreundlichen Solar-Elektroauto mit entsprechend breiter Zielgruppe werden. Der Nettoverkaufspreis soll bei gut 25.000 Euro liegen. Vor allem die Gesamtkosten sollen durch das seltenere Nachladen besonders niedrig sein. Bis zum 1. Juli 2022 waren bei Sono Motors gut 19.000 private Reservierungen mitsamt Anzahlungen eingegangen. Wenn alle diese Interessierten ein Auto kaufen, kann Sono Motors dadurch bereits einen Umsatz von 415 Millionen Euro verbuchen.

Die Produktion soll in der zweiten Hälfte des Jahres 2023 beim Auftragsfertiger Valmet Automotive in Finnland anlaufen. Nach der Hochlaufphase wollen die beiden Unternehmen zusammen rund 257.000 Sion-Fahrzeuge innerhalb von sieben Jahren produzieren.

Quelle: www.solarserver.de

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Das Prinzip der Strukturbatterie: Wenn die Batterie Teil der tragenden Struktur wird, verschwindet die Masse der Batterie im Wesentlichen. Foto: Yen Strandqvist / Chalmers University of Technology

Forscherinnen und Forscher der schwedischen Chalmers University of Technology haben eine Strukturbatterie hergestellt, die zehnmal besser als alle früheren Versionen ist. Der Aufbau enthält Kohlenstofffasern, die gleichzeitig als Elektrode, Leiter und tragendes Material dienen.

Die Batterien heutiger Elektroautos machen einen grossen Teil des Fahrzeuggewichts aus, ohne eine tragende Funktion zu erfüllen. Eine Strukturbatterie hingegen ist eine Batterie, die sowohl als Stromquelle als auch als Teil der Struktur fungiert – beispielsweise in einer Karosserie. Dies bezeichnet die Wissenschaft als «masselosen» Energiespeicher. Denn das Gewicht der Batterie verschwindet im Wesentlichen, wenn sie Teil der tragenden Struktur ist. Berechnungen zeigen, dass diese Art von multifunktionaler Batterie das Gewicht eines Elektrofahrzeugs erheblich reduzieren kann.

Die Entwicklung von Strukturbatterien haben Forschende an der Chalmers University of Technology über viele Jahre hinweg erforscht, einschliesslich früherer Entdeckungen mit bestimmten Arten von Kohlenstofffasern. Sie sind nicht nur steif und stark, sondern können auch elektrische Energie chemisch speichern. Jetzt hat die Entwicklung mit ForscherInnen von Chalmers in Zusammenarbeit mit dem Royal Institute of Technology des KTH in Stockholm einen echten Schritt nach vorne gemacht und eine Strukturbatterie vorgestellt, deren Eigenschaften hinsichtlich Speicherung, Steifigkeit und Festigkeit der elektrischen Energie weit über den bisher beobachteten Werten liegen. Die multifunktionale Leistung ist zehnmal höher als bei früheren strukturellen Batterieprototypen.

Leif Asp, der Leiter dieses Projektes, hält es langfristig für durchaus denkbar, dass man Elektroautos, Elektroflugzeuge und Satelliten mit Strukturbatterien konstruiert und mit diesen betreibt.

Quelle:
www.solarserver.de
Chalmers University of Technology

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Mobile Ladestation mHPC von Ads-Tec.

Neuartige Akkus sollen die Fahrleistung von elektrisch betriebenen Fahrzeugen enorm steigern. Deutsche und niederländische Forscher haben eine neuartige Akkutechnologie entwickelt.

Mit Spatial Atom Layer Deposition (Sald) soll E-Autos künftig weit über 1.000 Kilometer und möglicherweise sogar über 2.000 Kilometer Reichweite erlauben – mit einer Batterieladung. Das Verfahren wurde von deutschen Fraunhofer-Instituten und Forschern der staatlichen The Netherlands Organisation (TNO) gemeinsam entwickelt. Die Vermarktung zur industriellen Massenfertigung obliegt der eigens dafür gegründeten Firma Sald BV in Eindhoven.

Spatial Atom Layer Deposition bezeichnet ein patentiertes Verfahren, um Beschichtungen aufzutragen, die so dünn sind wie ein einziges Atom. Sald-Akkus ermöglichen nicht nur dreimal mehr Reichweite für E-Autos als heutige Batteriezellen, sondern können auch fünfmal schneller geladen werden, teilt Sald BV mit.

Damit könnte ein E-Auto binnen zehn Minuten zu etwa 80 Prozent und in 20 Minuten vollständig geladen sein. Die neue Akkugeneration wird frühestens 2022/23 in E-Autos eingebaut, erklärt CEO Frank Verhage.

Sald-Akkus sind eine Weiterentwicklung der Lithium-Ionen-Technologie (Li-Ion). Durch die Nanobeschichtung entsteht ein künstlicher Übergang zwischen dem festen Elektrodenmaterial und dem Elektrolyten. Sie steigert die Langlebigkeit, die Sicherheit und die Leistung deutlich. Sald-CEO Frank Verhage stellt in Aussicht: „Wir reden selbst im ungünstigsten Fall davon, dass der Akku in einem E-Auto bei sportlich-dynamischer Fahrweise und Klimaanlage oder Heizung nach 1.000 Kilometern noch mindestens 20 bis 30 Prozent Restladung besitzt.“

Quelle: www.photovoltaik.eu

 

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Bild: Nik Roth

Diese Woche hat die Kantonspolizei St.Gallen ihr neustes Fahrzeug vorgestellt: ein wasserstoffbetriebenes Polizeiauto Marke Hyundai Nexo. Neben 20 Elektroautos ist die Anschaffung eines Wasserstoffautos ein weiterer Schritt nach vorne in der Nachhaltigkeitsstrategie der Kantonspolizei St.Gallen. Das Wasserstoffauto soll ab August 2020 bei der Verkehrspolizei  zum Einsatz kommen.

Das Wasserstoffauto hat eine Reichweite von rund 600 Kilometern und der Tank ist innerhalb von wenigen Minuten voll. Der Nachteil: Es gibt zurzeit kaum Wasserstofftankstellen. Je nach Stützpunkt oder Polizeistation ist eine Tankstelle somit oft nicht in nächster Nähe. Ob Wasserstoffautos auch für weitere Polizeieinsätze genutzt und ob weitere angeschafft werden, wird die Erfahrung zeigen, teilt die Kantonspolizei St.Gallen mit.

Quelle: Werdenberger & Obertoggenburger vom 17. Juli 2020.

 

 

 

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FACHTAGUNG: «Energiezukunft 2020 Infrastruktur für die E-Mobilität – Wie gelingt eine effiziente und CO2-neutrale Mobilität?»

Mittwoch | 13. Mai 2020 | Dietikon

Vorwort zum Tagungsprogramm:

«Während die Gesellschaften in Europa mehrheitlich die CO2 Emissionen im Gebäude und im Industriesektor leicht reduzieren konnten, haben sie bei der Reduktion im Ver-kehrssektor vollständig versagt. So auch die Schweiz. Allein mit einem Motortausch hin zu einem stromgetriebenen Antriebsstrang ist es nicht getan. Wie wir die Infra-struktur für diese E-Fahrzeuge gestalten, wo, wie und womit wir sie laden, wird match-entscheidend. Klimaschonend wird es, wenn das gesamte Engineering nachhaltig und nicht überdimensioniert gelöst wird, inkl. Batteriegrösse im E-Fahrzeug. Welche La-destationen für Busse und PWs gibt es und können sie auch elegant mit Solarstrom kombiniert werden? Wieviel Wasserstoff braucht es dann noch für den Rest?»

Zum Tagungsprogramm.

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In Zukunft werden die ersten Elektroautos in die Stromversorgung des Stadions von Ajax Amsterdam eingebunden. © The Mobility House

Der Strom für den Betrieb des Stadions von Ajax Amsterdam wird in Zukunft nicht nur mit der Solaranlage auf dem Dach und einem Batteriespeicher abgedeckt. Vielmehr werden auch Elektroautos zur Versorgung beitragen.

In Zukunft können die Besucher der Johan Cruijff Arena (JCA) Amsterdam mit ihren Elektroautos zur Stromversorgung des Fussballstadions beitragen. Insgesamt neue 15 Ladestationen wurden mit den bereits vorhandenen drei Batteriespeichern kombiniert. Letztere bestehen aus 148 Batterien, die eigentlich in Elektroautos von Nissan verbaut sind und liefern immerhin schon Leistungen in Megawattbereich. Sie lagern den Strom der Solaranlagen auf dem Dach zwischen, der nicht sofort verbraucht wird. Die Module auf dem Stadion leisten zusammen ein Megawatt.

Mittels einer intelligenten Ladesteuerung können jetzt auch noch die Batterien der Elektroautos – mit Einwilligung der Besitzer – den Strom während eines Heimspiels der holländischen Rekordmeisters liefern. Damit können sie den Strombezug aus dem Netz verringern und vor allem Lastspitzen abdecken.

Der Stadionbetreiber will das System noch weiter treiben. In Zukunft will er die knapp 2.000 Parkplätze der JCA sukzessive mit intelligenter Ladeinfrastruktur erweitert. Damit wird es in Zukunft auch möglich, im Falle eines Stromausfalls die Notstromversorgung für die JCA zu übernehmen.

Quelle: www.photovoltaik.eu

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Die Resultate einer Studie von 2017 wurden korrigiert. Damals hatten Schwedische Forscher eine Berechnung über die Nachhaltigkeit von Batterien für Elektroautos angestellt. Das Ergebnis fiel verheerend aus. Demnach fallen bei der Produktion der Akkus in den Stromern so viel Klimagase an, dass die E-Autos am Ende nicht oder kaum umweltfreundlicher waren als sparsame Diesel oder Benziner. Die Studie wurde in der Folge heftig kritisiert.

Weniger Treibhausgase als angenommen

Nun haben die schwedischen Forscher noch einmal nachgerechnet und ihre Ergebnisse sind erstaunlich. Bei der Produktion der Batterien von Elektroautos werden der neuen Studie zufolge (hier als PDF) weniger klimaschädliche Gase ausgestossen als vielfach angenommen. Einer der Hauptgründe dafür sei, dass die Produktionsstätten vergrössert worden seien und bei voller Kapazität liefen, was sie effizienter mache.

Künftig weniger seltene Erden benötigt

Die neue Studie liefere wertvolle Informationen über den ökologischen Fussabdruck von auf Lithium-Ionen-Batterien basierenden Elektrofahrzeugen, erklärte Claudia Kemfert vom Deutschen Institut für Wirtschaftsforschung (DIW). Die Untersuchung verdeutliche, dass ein Grossteil der möglichen negativen Wirkungen auf die Herstellung der Zellen zurückgingen.

Künftig seien viel höhere Anteile von Ökostrom für Herstellung und Betrieb zu erwarten. Das werde den CO2-Fußabdruck weiter deutlich verringern. Zudem führten technologischer Fortschritt und verstärkte Nachhaltigkeits- und Recycling-Standards dazu, dass weniger seltene Erden oder andere begrenzte Rohstoffe zum Einsatz kommen würden.

Schon heute geringe Vorteile für Elektroautos

Volker Quaschning von der Hochschule für Technik und Wirtschaft in Berlin gibt zu bedenken, dass künftig nicht nur der Betrieb, sondern auch die Herstellung der Fahrzeuge und der Batterien völlig klimaneutral erfolgen müsse, um die Ziele des Pariser Klimaschutzabkommens einhalten zu können.

Klar sei, dass sich mit einem Festhalten am Verbrennungsmotor keinerlei Klimaziele erreichen ließen, so der Professor für Regenerative Energiesysteme. «Alle neueren Studien zeigen, dass Elektroautos, die mit dem normalen Strommix betrieben werden, bereits heute geringe Klimaschutzvorteile haben», so Quaschning. Bei überwiegend grünem Strom ergäben sich sogar schon deutliche Klimaschutzvorteile.

Auch übermässiger Wasserverbrauch widerlegt

Auch ein weiteres Argument gegen die E-Auto-Akkus ist inzwischen widerlegt: Nämlich dass ihre Herstellung Unmengen Wasser verbrauche. Für das Lithium eines Akkus mit einer Kapazität von 64 Kilowattstunden (kWh) werden nach den gängigen Berechnungsmethoden 3840 Liter Wasser verdunstet. Das entspricht nach Angaben von Maximilian Fichtner, Direktor am Helmholtz-Institut für elektrochemische Energiespeicherung in Ulm, dem Wasserverbrauch bei der Produktion von 250 Gramm Rindfleisch, zehn Avocados, 30 Tassen Kaffee oder einer halben Jeans.

Quelle: www.tagesspiegel.de

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Der Genehmigungsprozess für Planung und Bau von Wasserstoff-Tankstellen ist noch sehr unübersichtlich, da Erfahrungen weitgehend fehlen. Um hier Klarheit zu schaffen, erarbeitete die Empa zusammen mit verschiedenen Stellen einen Genehmigungsleitfaden für Tankstellenbauer, Behörden und Fachstellen – und ebnet so den Weg für ein schweizweites Wasserstoff-Tankstellennetz.

«Für eine Mobilität ohne fossile Energieträger gilt Wasserstoff als vielversprechende Lösung. Was indes noch fehlt, ist ein flächendeckendes Tankstellennetz», schreibt die Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa). Zwei Wasserstoff-Tankstellen für Personenwagen gibt es zurzeit in der Schweiz. Eine davon steht im Mobilitätsdemonstrator «move» bei der Empa in Dübendorf, die andere in Hunzenschwil im Kanton Aargau. Beide Tankstellen sind im Rahmen einer Kooperation zwischen der Empa, dem Bundesamt für Energie (BFE), «H2 Energy» und Hyundai entstanden. «Beim Aufbau dieser ersten Wasserstoff-Tankstellen in der Schweiz hat sich gezeigt, dass der Genehmigungsprozess und das Zusammentragen der relevanten rechtlichen Bestimmungen sowohl für Tankstellenplaner als auch für die Behörden eine Herausforderung sind», sagt Christian Bach, Leiter der Empa-Abteilung «Fahrzeugantriebssysteme».

Aus diesem Grund haben Bach und sein Team zusammen mit betroffenen Fachstellen und Behörden einen Leitfaden zum Bau von Wasserstoff-Tankstellen erarbeitet. Damit sollen Tankstellenbauer und Behörden eine Hilfestellung haben, was die Planung und den Aufbau von Wasserstoff-Tankstellen vereinfache. Wasserstoff sei auch ein zentrales Element für die neue Energiestrategie, denn er biete die Möglichkeit, temporär überschüssigen Strom aus Wasserkraftwerken oder Solarstromanlagen – der im Sommerhalbjahr in grossen Mengen anfällt – in andere Energiesektoren wie die Mobilität zu übertragen, schreibt die Empa. Mittels Elektrolyse wird dieser Strom in Wasserstoff umgewandelt und steht dann für die Betankung von Brennstoffzellenfahrzeugen zur Verfügung; gleichzeitig ist dies die erste Stufe der sogenannten «Power-to-Gas»-Technologie.

Quelle: www.admin.ch

 

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Die Suche nach einer Ladesäule fürs Elektroauto jetzt ist in der Schweiz einfacher geworden. © Alpiq

Eine neue interaktive Karte zeigt in Echtzeit die Verfügbarkeit von Ladestationen für Elektrofahrzeuge in der Schweiz. Dort sind noch weitere Detailinformationen zu den einzelnen Ladepunkten verzeichnet. So wird jede Ladesäule nicht nur mit konkreter Adresse angezeigt, die der Elektromobilist leicht über sein Navi im Auto finden kann. Sie liefert auch umfangreiche Informationen, mit welchen Steckertyp geladen werden kann und welche Ladeleistung die Säule hat.

Die Karte zeigt ausserdem an, wie viele Ladesäulen am Standort vorhanden sind und ob sie frei oder besetzt sind, wer die jeweiligen Ladepunkte betreibt und wie man Zugang zur Ladesäule bekommt.

In der Karte sind alle Ladepunkte der vier größten Betreiber von Ladestationen in der Schweiz, Green Motion, Move, Swisscharge und Plug ‘n‘ Roll sowie des Aarauer Anbieters Eniwa, verzeichnet. Das Bundesamt für Energie (BFE) hat mit diesen Betreibern die frei zugängliche Karte entwickelt, die über die Internetseite des Bundesamtes für Landestopografie (Swisstopo) erreichbar ist.

Quelle: www.photovoltaik.eu

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Damit gesteuertes Laden auch für die Nutzer attraktiv ist, braucht es entsprechende Anreize. © Bosch

Das Laden von Elektroautos sollte sich an dem Kundenbedürfnis, der Stromerzeugung und der Netzauslastung ausrichten. „Intelligentes Laden von Elektrofahrzeugen ist der Schlüssel für die erfolgreiche Integration einer wachsenden E-Auto-Flotte in das Energiesystem, um auch zukünftig die Bedürfnisse von Kunden, Erzeugern und Netzen marktwirtschaftskonform in Einklang zu bringen“, erklärt Robert Busch, Geschäftsführer des Bundesverbandes Neue Energiewirtschaft (BNE).

Ladevorgang genau prognostizieren

Denn bislang laden die meisten Elektroautos heute ungesteuert: Die Fahrzeuge tanken am Ladepunkt Strom, unabhängig davon, wie lange das Parken dauern wird, ob die Stromnachfrage bereits besonders hoch ist oder wie viel Ökostrom in einem bestimmten Moment erzeugt wird. Mit einer stetig wachsenden Stromer-Flotte muss sich aber intelligentes Laden zum Standard entwickeln. Für ein intelligent gesteuertes Lademanagement muss der Ladevorgang allerdings genau prognostiziert werden können. Um diesen systemdienlich und kundenorientiert zu steuern, benötigen Fahrzeughalter oder beauftragte Dienstleister Infos über den aktuellen Ladezustand, die Kapazität der Fahrzeugbatterie sowie die Maximal- und Mindestladeleistung der Fahrzeugbatterie.

Anreize für intelligentes Laden

Damit gesteuertes Laden auch für die Nutzer attraktiv ist, braucht es allerdings entsprechende Anreize. Die Stromrechnung muss am günstigsten ausfallen, wenn beispielsweise Ökostrom ausreichend vorhanden ist. Zusätzlich zum existierenden Preissignal für die Stromverfügbarkeit ist dafür ein variables Preissignal notwendig, das die tatsächliche Netzauslastung widerspiegelt.

Quelle: www.photovoltaik.eu

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E-Autos mit Batterien haben auch Nachteile. Ihre Ökobilanz verschlechtert sich massiv, wenn die CO2-Emissionen bei der Batterieproduktion einberechnet werden. Grosse Batterien sind auch wegen der Verwendung gewisser Rohstoffe und wegen ihrer Umweltbelastung problematisch. Kobalt ist ein Schlüsselrohstoff für die Herstellung von Batterie-Akkus. Umweltnetz-Schweiz.ch schreibt: «64 Prozent des weltweit geförderten Kobalts stammt aus dem Kongo. Dort schürfen die Arbeiter unter miserablen, teils menschenunwürdigen Bedingungen in Bergwerken und Minen, die oft minimalste Sicherheitsvorrichtungen nicht gewährleisten und massiv zur Umweltverschmutzung der Gegend beitragen».

In einem Bericht des Werdenberger & Obertoggenburger sagt Christian Bach, Antriebsexperte bei der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt EMPA deshalb: «Dass sich Elektroautos mit grossen Batterien wie Tesla ¬ Co. durchsetzen werden, ist nicht sicher».

Eine mögliche Alternative sind Wasserstoff-betriebene Autos, die den Wasserstoff mit einer Brennstoffzelle in elektrischen Strom umwandeln. Für den Personenwagenverkehr sei diese Technologie derzeit noch zu teuer und die Rahmenbedingungen müssten zuerst geschaffen werden, so Bach. Für den Lastwagenverkehr sei Wasserstoff dank Gebührenbefreiung bereits heute konkurrenzfähig.

Zum Bericht.

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