Von BMW unterstütztes Solar-E-Auto gewinnt pro Tag mehr Energie, als es zum Fahren verbraucht
Der in Zusammenarbeit mit BMW von der Clemson University entwickelte Deep Orange 17 zeigt, wie stark sich der Energieverbrauch eines Elektroautos durch geringes Gewicht, sorgfältig optimierte Aerodynamik und in die Karosserie integrierte Solarzellen senken lässt. Simulationen zufolge kann der 550 kg schwere Prototyp einen täglichen Pendelweg von 20 km allein mit Solarenergie zurücklegen und gewinnt im Durchschnitt dennoch genügend überschüssige Energie für weitere 50 km Fahrt.
Mehr als 1.700 Solarzellen arbeiten auch im geparkten Zustand weiter
Im Herbst 2024 stellte BMW den Studierenden im Graduiertenprogramm Deep Orange der Clemson University eine Frage: Könnte ein Elektroauto an einem typischen Tag im Stadtverkehr mehr Energie erzeugen, als es zum Fahren verbraucht? Ihre Antwort war der Deep Orange 17, auch Luminetta genannt, ein zweitüriges Elektro-Coupé. Das Forschungs- und Entwicklungsteam von BMW arbeitete mit den Studierenden der Clemson University zusammen, wobei BMW als Hauptsponsor des Projekts fungierte.
Mehr als 1.700 Photovoltaikzellen sind in die Außenflächen des Fahrzeugs integriert, sodass es sowohl während der Fahrt als auch im geparkten Zustand Energie gewinnen kann. Das Solarsystem entstand in Zusammenarbeit mit dem deutschen Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. Seine Auslegung ermöglicht es, dass die Anlage auch dann weiter Strom erzeugt, wenn Teile der Module verschattet sind.
Die Entwickler modellierten die Verfügbarkeit von Sonnenlicht und die Umweltbedingungen in Greenville, Frankfurt, Madrid und Mumbai. Bei einer angenommenen täglichen Fahrleistung von 20 km erzeugte das Fahrzeug im Mittel über die vier Standorte genügend Solarenergie, um den Energieverbrauch dieser täglichen Strecke auszugleichen und darüber hinaus einen Überschuss zu erzielen, der für ungefähr weitere 50 km Fahrt ausreicht.
Mit anderen Worten: Die Simulation zeigt, dass der Solarertrag eines Tages die auf 20 km verbrauchte Energie ersetzen und zusätzlich Energie für rund 50 km weitere Reichweite bereitstellen kann. Entscheidend ist, dass diese Werte aus Simulationen stammen und nicht aus realen Straßentests in den vier Städten.
Aus europäischer Sicht ist Frankfurt besonders interessant, weil es zeigt, dass das System nicht nur unter außergewöhnlich sonnigen Klimabedingungen bewertet wurde. Dennoch lässt sich das Ergebnis aus Frankfurt nicht ohne Weiteres auf nordeuropäische Verhältnisse übertragen: Sonneneinstrahlung, Jahreszeit und Parksituation haben großen Einfluss auf den Energieertrag.
Ein Gewicht von 550 kg verändert die Energiebilanz
Solarzellen allein würden nicht ausreichen, um solche Werte zu erreichen. Der Deep Orange 17 wiegt lediglich 550 kg und benötigt damit für die Beschleunigung und das Halten der Geschwindigkeit erheblich weniger Energie als ein modernes, zwei Tonnen schweres Elektroauto.
Sein Multimaterial-Chassis kombiniert Strukturstahl, Aluminium, tragende Bauteile aus Carbonfasern und im 3D-Druck gefertigte Metallverbindungen. Stahl dient vor allem dem Schutz und der Verstärkung der Fahrgastzelle, während leichtere Werkstoffe das Gesamtgewicht möglichst niedrig halten.
Bei der Karosserie ließ sich das Team zudem von den aerodynamischen Eigenschaften des Kofferfischs inspirieren, dessen strömungsgünstige Form den Luftwiderstand reduziert, ohne das Innenraumvolumen einzuschränken. Rekuperation, intelligente Drehmomentverteilung und optimierte Antriebssteuerungen verbessern die Energieeffizienz zusätzlich.
Gerade das Gewicht von 550 kg macht das Projekt besonders interessant. Der Deep Orange 17 setzt für seinen niedrigen Energieverbrauch nicht auf eine einzelne technologische Wunderlösung. Seine Solarzellen, das geringe Gewicht, die Aerodynamik und die Steuerungssysteme wirken zusammen, um den Strombedarf des Fahrzeugs aus dem Netz zu verringern.
Angaben zu Batterie und Motor bleiben unter Verschluss
Das von BMW und Clemson veröffentlichte Material nennt weder die Kapazität der Traktionsbatterie noch Leistung und Drehmoment des Elektromotors, die maximale Ladeleistung oder die konventionelle Reichweite. Direkte Vergleiche mit Serien-Elektroautos bei Beschleunigung oder WLTP-Reichweite sind daher nur begrenzt aussagekräftig. Das Projekt soll das Potenzial einer energiepositiven Alltagsmobilität demonstrieren und keine Leistungs- oder Reichweitenrekorde aufstellen.
Darin unterscheidet es sich auch grundlegend von heutigen europäischen Elektroautos. Hersteller setzen üblicherweise auf große Batterien, um hohe Reichweiten zu ermöglichen. Der Deep Orange 17 geht das Problem dagegen von der entgegengesetzten Seite an: Zunächst wird der Energiebedarf des Fahrzeugs minimiert, anschließend ein Teil des benötigten Stroms an Bord erzeugt.
Kein Ausblick auf einen neuen BMW
Es gibt keine Hinweise darauf, dass der Deep Orange 17 einen Ausblick auf ein künftiges BMW-Serienmodell gibt. Er ist ein voll funktionsfähiger Forschungsprototyp aus dem Deep-Orange-Programm der Clemson University, der unter Beteiligung des Forschungs- und Entwicklungsteams von BMW entstand. Clemson wird die Forschung an dem Prototyp im Clemson University International Center for Automotive Research (CU-ICAR) fortsetzen. Zudem soll das Fahrzeug auf der CES 2027 in Las Vegas gezeigt werden.
Der eigentliche Wert des Projekts liegt daher in der zugrunde liegenden Idee. Solarenergie kann in einem Elektroauto mehr als nur eine symbolische Ergänzung sein, doch ihr Beitrag wird erst dann signifikant, wenn das Fahrzeug selbst außergewöhnlich energieeffizient ist. Mit seinem bemerkenswert niedrigen Gewicht und den großflächig in die Karosserie integrierten Solarzellen veranschaulicht der Deep Orange 17 dieses Prinzip besonders eindrucksvoll.
