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Konzeptstudie für ein Dachsystem mit Solarpanel in Leichtbauweise

Das neue Dachmodul von Webasto ist 1,8 Quadratmeter groß und besteht aus einem Modulrahmen mit integriertem Solarpanel sowie einem Schiebedach. Automobilzulieferer hat eine neue Konzeptstudie für ein Dachsystem in Leichtbauweise entwickelt. Dabei handelt es sich um ein modulares System, das verschiedenartige Dachvariationen gestattet: beispielsweise Schiebe-, Panorama-, Solardach. Dabei soll es optimal auf die Rohbauvariante eines Fahrzeugs abgestimmt sein.

Das Gesamtgewicht des Moduls beträgt 20 Kilogramm, wie der Zulieferer angibt. Erreicht wird das Gewicht durch den Einsatz von Leichtbaumaterialien. Der Rahmen besteht aus einem Kunststoff-Verbundwerkstoff mit Papierwabenkern, die Dachscheibe aus Polycarbonat. Beide Materialien sind leicht, stabil sowie witterungsbeständig.

Das Polycarbonat, es gehört zu den synthetischen Polymeren und zur Familie der Polyester, ist als Material für so genannte Glazing-Bauteile im Dachbereich geeignet. Die Gewichtseinsparung gegenüber Glas soll bis zu 50 Prozent betragen. Um ein zu öffnendes Dach aus Polycarbonat zu realisieren hat das Unternehmen einen neuen Öffnungsmechanismus entwickelt. Denn Polycarbonat hat eine geringere Steifigkeit als Glas. Mit einem herkömmlichen Öffnungsmechanismus müsste die Polycarbonatscheibe verstärkt werden, was dem Gewichtsvorteil des Kunststoffs entgegenwirken würde. Aus diesem Grund sei eine neuartige Kinematik entwickelt worden, die optimal auf die Eigenschaften von Polycarbonat ausgerichtet sei und Versteifungen nahezu überflüssig mache.

Den Mechanismus erläutert der Zulieferer folgendermaßen: Wird das Dach geöffnet, senkt sich die Dachscheibe zunächst vorne ab. In dieser Lüftungsposition entsteht ein Zug nach außen, der dafür sorgt, dass die Innenraumluft durch die Öffnung nach außen transportiert wird. Je schneller gefahren wird, desto größer ist dieser Effekt. Unterstützt wird dies durch zusätzliche, in den Dachhimmel integrierte Radiallüfter. Wird das Dach ganz geöffnet, senkt sich die Scheibe auch im hinteren Bereich ab und fährt unter die Dachhaut.

Zusätzlich hat das Unternehmen Solarzellen zur Stromgewinnung in das Modul integriert. Die verwendeten Hochleistungssolarzellen haben einen Wirkungsgrad von 20 Prozent und liefern rund 100 Watt-Peak Leistung. Der Solarstrom könne für Nebenverbraucher, wie beispielsweise eine Sitzkühlung oder Kühlbox genutzt werden.

Bei einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor kann der über das Solardach gewonnene direkt in die Batterie eingespeist werden. Dies entlaste die Lichtmaschine. Folglich sinke der Kraftstoffverbrauch und damit verbunden die Kohlendioxid-Emissionen des Fahrzeugs. In Zahlen ausgedrückt bedeutet das, dass durch ein Solarpanel mit einer Leistung von 100 Watt Peak zwei bis vier Gramm CO2 pro Kilometer weniger entstehen, gibt der Zulieferer an. Basis der Berechnungen sei die gemittelte Sonnenscheindauer in Süddeutschland.

In Verbindung mit einem intelligenten Batteriemanagement sei es zudem möglich, den Solarstrom direkt in die Antriebsbatterie von Elektrofahrzeugen einzuspeisen. Auf diese Weise könne er zur Batterieladung beitragen. Nach Berechnungen von Webasto würde der Solarstrom ausreichen, um jährlich rund 750 Kilometer elektrisch zu Fahren. Basis der Berechnungen ist wiederum die gemittelte Sonnenscheindauer in Süddeutschland.
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