Fahrräder mit Solaranlage

Was soll mit der Solarenergie versorgt werden?

Bei den angebotenen Lösungen muss zwischen zwei Verbrauchern unterschieden werden

• Sollen Kleingeräte wie Smartphones und Navigationsgeräte aufgeladen werden?
• Soll der Akku für die E-Tretunterstützung aufgeladen werden?

Je nach Verbraucher müssen die Solarpanels unterschiedlich groß dimensioniert sein. Allerdings könnte man zur bloßen Versorgung der Kleingeräte einen Dynamo Lader verwenden. Dieses Gerät verwandelt die am Nabendynamo erzeugte Energie in eine für elektronische Geräte nutzbare Spannung.

Die ersten Ideen in den 80er Jahren

Die Idee, ein Fahrrad mit Sonnenenergie zu betreiben, ist schon älter als das erste Smartphone und deshalb wollen wir in diesem Artikel auf die Versorgung der E-Tretunterstützung fokussieren.

Schon gegen Ende der 80er Jahre wurden Anhänger für Fahrräder entwickelt, auf denen sich Solarpanels befanden. Diese Anhänger waren recht sperrig und es stellte sich die Frage, ob sich der Energieaufwand zum Ziehen dieser Anhänger wirklich lohnte.

Rahmenbedingungen bei der Energieerzeugung

Bei der Suche nach einer Lösung mussten die Forscher bisher zwei Rahmenbedingungen berücksichtigen:

• Die technischen Einrichtungen müssen wesentlich mehr Energie erzeugen, als für den Transport des zusätzlichen Gewichts eben dieser Einrichtungen verbraucht wird.
• Die Solarpanels funktionieren am besten, wenn sie in einem bestimmten Winkel zur Sonne angebracht sind. Die Konstruktion eines Fahrrades ermöglicht aber keine beliebige Neigung der Panels.

Tour de Sol

Große Fortschritte entwickelten sich im Rahmen von spezialisierten Rennen. 1985 wurde erstmals die Tour de Sol organisiert. Bis 1993 wetteiferten bei diesen Veranstaltungen in Süddeutschland und der Schweiz solargetriebene Fahrzeuge um den Sieg. Die dort ausprobierten Technologien sind heute Standard in vielen Serienfahrzeugen.

Einige aktuelle Designideen

Im Folgenden zählen wir einige aktuelle Designideen und Lösungen auf, die solarbetriebene Fahrräder möglichst komfortabel und elegant gestalten wollen. Einige Ideen befinden sich noch im Reißbrettstadium, von anderen wurden bereits Prototypen präsentiert. Die Reihenfolge der Lösungen ist alphabetisch sortiert und stellt keine Wertung der Projekte dar.

Designidee von Jesper Frausig

Der dänische Ingenieur Jesper Frausig verkleidete die Laufräder eines E-Bikes mit hocheffizienten Solarzellen. Diese laden einen Akku, der auf dem Unterrohr des von ihm entworfenen Fahrrades montiert ist. Laut Frausig produzieren die Solarzellen Energie für bis zu 25 km Fahrt am Tag. Mit dem E-Motor soll das Rad bis auf 50 km/h beschleunigt werden können.

Leaos Solar

Bei diesem Fahrrad des Hersteller Leaos sind die Solarzellen im Fahrradrahmen integriert und geben diesem zusätzlich ein futuristisches Design. Laut Hersteller sollen diese Zellen die Energie für eine Fahrleistung von 20 km am Tag erzeugen können. Sollte die Energie nicht ausreichen, kann der Akku auch an normalen Stromquellen geladen werden.

Maxun One Solar Bike

Beim Maxun One produzieren zwei über Vorderrad und Hinterrad montierte Solarpanels die nötige Energie, um das Fahrrad zu bewegen. Die angestrebte Höchstgeschwindigkeit ist dabei 25 km/h. Zur Pufferung der Energie ist ein Akku am Fahrrad befestigt.

Designidee von Mojtaba-Raeisi

Der Designer Mojtaba-Raeisi löst das Winkelproblem, indem er die Solarzellen auf einer Scheibe innerhalb der Felgen der Laufräder platziert. Diese Scheibe lässt sich bis zu einem gewissen Grad auf die Sonne ausrichten. Allerdings müssten bei diesem Konstrukt viele Details an klassischen Laufrädern neu konstruiert werden.

NTS SunCycle

Das NTS SunCycle des Herstellers NTS Works ist ein Cargo-Bike, dessen Transportbox an der Oberseite mit Solarzellen bestückt ist. Der 350 W Motor des Transportfahrrades wird von einem 517 Wh Akku gespeist, der seine Energie über das 60 W Solarpanel bezieht.

Organic Transit ELF

Das ELF ist ein Lastenfahrrad mit Überdachung. Auf dem Dach verfügt es über ein Solarpanel, das den Akku innerhalb von sieben Stunden lädt. Dieser treibt eine 600 Watt starken Elektromotor an. Das Fahrzeug ist mit zwei verschiedenen Akkus ausgestattet. Der kleinere der beiden ist für den Betrieb von Navigationsgeräten und Smartphones gedacht.

Solarfahrzeuge im Eigenbau

Bastler warten das optimale Solarfahrzeug natürlich nicht ab. Sie bauen sich selbst eine Lösung. Unterstützt werden sie durch einige bemerkenswerte Produkte auf dem Gebiet der Solarpanels.

Faltbare Solarpanels

Eine interessante Lösung stellen faltbare Solarpanels dar. Diese lassen sich im gefalteten Zustand am Unterrohr befestigen. Während Fahrpausen werden sie neben dem Fahrrad ausgelegt und erzeugen Energie.

Feste Solarpanels

Diese Solarpanels sind eigentlich für die Erzeugung von elektrischer Energie auf Campingplätzen gedacht. Durch die feste Form besteht aber auch die Möglichkeit, sie auf dem Gepäckträger zu montieren und während der Fahrt zu nutzen.

Resümee

Die Versorgung eines Fahrrades mit E-Unterstützung durch Sonnenenergie steckt noch in den Kinderschuhen. Die vorgeschlagenen Lösungen greifen in vielen Fällen noch zu stark in das Fahrverhalten der Fahrräder ein. Am ehesten zeichnen sich wirkungsvolle Lösungen bei Fahrzeugen ab, die aus konstruktiven Gründen über eine größere Dachfläche oder Ladefläche verfügen.