Kastenform mit Kalkül: Studenten-Solarauto erzeugt mehr Strom als es verbraucht

Studierende der Clemson University haben ein Elektroauto vorgestellt, das an einem durchschnittlichen Pendeltag mehr Energie erzeugt, als es verbraucht. Der Prototyp namens Deep Orange 17, intern auch Luminetta genannt, entstand in Zusammenarbeit mit BMW und dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. Optisch erinnert das Fahrzeug eher an einen kantigen Kühlschrank auf Rädern als an einen Sportwagen, doch genau diese Form soll den Schlüssel zum Erfolg liefern. Im Herbst 2024 stellte BMW den Studierenden eine einfache, aber schwierige Aufgabe: Kann ein Auto im Alltag mehr Energie einfangen, als es für das Fahren benötigt? Statt sich an genormten Testzyklen zu orientieren, analysierte das Team, wie Menschen ihre Fahrzeuge tatsächlich nutzen, und stellte fest, dass Autos die meiste Zeit stillstehen und dabei ungenutztes Solarpotenzial verschenken.

Mehr als tausendsiebenhundert Solarzellen in der Karosserie

Die Ingenieur:innen verteilten mehr als 1.700 Photovoltaikzellen direkt auf der Außenhaut des Wagens. Die Zellen stammen aus einer Entwicklung des Fraunhofer ISE und liefern auch dann Strom, wenn Teile der Fläche im Schatten liegen. Eine widerstandsfähige Folie mit einer speziell per Laser erzeugten Farbe schützt die Solarhaut vor äußeren Einflüssen. Die Karosserieform orientiert sich am Kofferfisch, dessen kantiger Körper trotz ungewöhnlicher Silhouette wenig Luftwiderstand erzeugt und gleichzeitig viel Fläche für Solarzellen bietet.

Energiebilanz mit Überschuss

Bei einer angenommenen täglichen Pendelstrecke von 20 Kilometern verbraucht der Wagen rund 1,6 Kilowattstunden. Steht er dabei ausreichend in der Sonne, sammelt die Solarhaut bis zu 5,7 Kilowattstunden pro Tag. Rechnerisch bleiben damit rund 50 Kilometer zusätzliche Reichweite allein aus Sonnenenergie übrig. Die Studierenden prüften dieses Modell für vier Standorte: Greenville in South Carolina, Frankfurt, Madrid und Mumbai. An allen vier Orten ergab sich im Schnitt ein Energieüberschuss.

Konsequenter Leichtbau

Mit 550 Kilogramm wiegt Deep Orange 17 etwa ein Viertel dessen, was vergleichbar große Serienfahrzeuge auf die Waage bringen. Der Mehrmaterial-Chassisaufbau kombiniert Stahl für die Insassensicherheit mit Aluminium, Carbonfaser-Strukturbauteilen und dreidimensional gedruckten Metallverbindungen. Rekuperatives Bremsen, eine intelligente Drehmomentverteilung und optimierte Antriebssteuerung ergänzen das Konzept und sollen jede verfügbare Energiereserve nutzbar machen.

Zwischen Technikstudie und Alltagstauglichkeit

Trotz des experimentellen Charakters verzichtet Deep Orange 17 nicht auf gewohnten Komfort. Im Innenraum sorgt eine eigens entwickelte Anzeige für Echtzeit-Telemetrie zum Energiefluss, während Apple CarPlay und Android Auto die Anbindung an gängige Smartphones sicherstellen. Der Name Luminetta soll sowohl die solare Antriebstechnik als auch die vom BMW-Design inspirierte, zeitlos-moderne Formensprache des zweitürigen Coupés widerspiegeln. Fehlende technische Angaben zu Reichweite, Batteriekapazität und Höchstgeschwindigkeit lassen allerdings offen, wie praxistauglich das Konzept über die reine Energiebilanz hinaus tatsächlich ist.

Ein Lehrprojekt mit Zukunft

Sechzehn Masterstudierende der Automobiltechnik entwickelten das Fahrzeug über zwei Jahre hinweg im Rahmen von Clemsons Deep-Orange-Programm, das Studierende von der ersten Konzeptidee bis zum fahrfähigen Prototyp begleitet. BMW liefert seit über zwei Jahrzehnten industrielle Unterstützung für das Programm und stellte mit Deep Orange 17 bereits die fünfte Fahrzeuggeneration als Hauptsponsor. Ob die Solartechnik dereinst tatsächlich in Serienmodellen der Marke landet, bleibt offen. Die Forscher:innen betonen selbst, dass ihre Werte auf Simulationen mit idealen Wetterbedingungen und freiem Parken unter freiem Himmel beruhen. Ein Platz in der Tiefgarage oder eine Woche bewölkter Tage würde die positive Energiebilanz schnell kippen. Als reines Technikexperiment soll der Wagen ohnehin nicht in Serie gehen, sondern zeigen, wohin konsequent zu Ende gedachte Solartechnik führen kann. Im kommenden Jahr wird Deep Orange 17 auf der Consumer Electronics Show in Las Vegas zu sehen sein.

via Clemson University