DE4028937A1 - Solares elektro-leichtbau-strassenfahrzeug mit trennbaren einheiten zur erfuellung statischer und dynamischer multifuktionen - Google Patents

Solares elektro-leichtbau-strassenfahrzeug mit trennbaren einheiten zur erfuellung statischer und dynamischer multifuktionen

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Description

Grundsätzliches
Ein Solarmobil ist ein elektrisch betriebenes Energies­ parmobil, welches durch regenerative Energiequellen (Sonnen-, Wind- und Wasserkraft) "betankt" wird.
Energiesparen wird alleine durch die Wahl des elek­ trischen Antriebes möglich. Dieser hat die Aufgabe, den aufwendig gewonnen sauberen Strom möglichst effektiv einzusetzen. Hier ist das Solarmobil den fossilen Fahrzeugen weit überlegen, welche maximal 30% der hereingegebenen Energie als echte Antriebsleistung auf die Straße bringen; in der Regel aufgrund des stockenden Stadtverkehrs und des vorherrschenden Kurzstrecken­ betriebes nur 5-10%. Gerade hier ist das Solarmobil im Vorteil: Ohne Warmlaufphase und ohne Energieverbrauch im Stillstand und mit Rekuperation (Energierückgewinnung beim Bremsen) erreicht es Wirkungsgrade von über 70%.
Die Solarmobil-Karosserie wird ebenfalls aus diesen Ener­ giespargründen in konsequenter Leichtbauweise gefertigt. Von großer Bedeutung sind geringster Luft- und Roll­ widerstand.
Das favorisierte Konzept zur "Betankung" der Solarmobile liegt im Netzverbund. Dies bedeutet, daß jeder "Solari- Fahri" (Solarmobil-Fahrer/in) über eine eigene dezentrale Photovoltaik-, Wind- oder Wasserkraftanlage, welche in das öffentliche Stromnetz einspeist, sein Solarmobil ortsungebunden (Europäisches Verbundnetz) an jeder Steck­ dose aufladen kann. Die Stromnachfrage aus Großkraft­ werken wird damit nicht erhöht.
Die heutigen alltagstauglichen und zulassungsfähigen Solarmobile befördern 1-2 Personen und bis zu 50 kg Gepäck mit Geschwindigkeiten von durchschnittlich 60-70km/h bei einer Reichweite von ca. 70 km. Der Strom­ verbrauch kann für 100 km Fahrleistung bei Einsitzern bis zu 5 kwh und bei Zweisitzern bis zu 10 kwh betragen (Maximalwerte).
Um die Gebrauchsfähigkeit und damit die gesellschaftliche Akzeptanz für Solarmobile weiter voran zu treiben, gilt es möglichst viele Ausnahmefälle des alltäglichen Ge­ brauchs zu berücksichtigen und soweit technisch lösbar in die Realität umzusetzen. Auch bedeutet es für das Solarmobil, mit seiner äußeren Erscheinung in der Lage zu sein, den fossilen Fahrzeugen den Rang als gesell­ schaftlich anerkannte Statussymbole abzulaufen.
An diesen Stellen wird diese Erfindung seinen Beitrag leisten können.
Zielsetzung der Erfindung
  • - Bewegliches Stadtmobil für mindestens 2 Personen und Gepäck (Stand der Technik).
  • - Möglichkeit des Transportes sperriger Güter in beson­ deren Fällen (erzielbarer Vorteil durch die Erfindung bedingt durch die Aufliege/Anhänge-Einheit).
  • - Einbindung in den Huckepackverkehr - Autoreisezug (erzielbarer Vorteil durch die Erfindung bedingt durch die Trennbarkeit zwischen Zugeinheit und Aufliege/ Anhänge-Einheit) .
  • - Reichweite und Geschwindigkeit nicht unter dem üblichen Solarmobil-Standard (Stand der Technik).
  • - Erhöhung des Freizeitwertes. Insbesondere für Menschen mit Wohnorten in Ballungsgebieten, die in ihrer Freizeit durch Ausflüge (z. B. in die Natur) für die nötige Erholung sorgen müssen (erzielbarer Vorteil durch die Erfindung bedingt durch die Aufliege/Anhänge-Einheit zum Wohnmobil).
  • - Realisierung einer mobilen Solarmobiltankstelle Insellösung (erzielbarer Vorteil durch die Erfindung).
  • - Realisierung einer mobilen Netzverbundanlage zur Aufladung des Solarmobiles. Insbesondere für die Men­ schen, die als Mieter ihres Wohnraumes und den damit verbundenen Eigentumsverhältnissen nicht in der Lage sind, ihre eigene Photovoltaikanlage mit Netzeinspeisung fest zu installieren (erzielbarer Vorteil durch die Erfindung bedingt durch die mobile Mitführung der Aggregate, die für die Netzeinspeisung erforderlich sind - Photovoltaikanlage und netzgeführter Laderegler).
Was ist und kann die Erfindung
Das solare Wohnmobil mit trennbaren Einheiten: Zugeinheit und Wohneinheit (siehe Bild).
Die Zugeinheit
Die Zugeinheit bildet ein 2sitziges, 4rädriges Leichtbaufahrzeug (ca. 450 kg Leergewicht) im aero­ dynamischen Design. Es ist nach Abtrennung von der Wohn­ einheit ein autonom nutzbares Kurzstreckenfahrzeug mit einer Reichweite von 80 km (Blei-Traktionsbatterien). Bei Verwendung von Hochleistungsbatterien kann die Reichweite auf 300 km erhöht werden. Die Geschwindigkeit wird mit Hilfe eines 15 kW-20 kW starken Drehstrommotors 70 km/h mühelos erreichen. Ein Motor dieser Leistungsstärke ist in der Lage ein Fahrzeug von 900 kg zu bewegen. Damit wird der erforderlichen Leistung für den Betrieb mit Auflieger-/Anhängereinheit Rechnung getragen.
Das Außenlängenmaß beträgt 2,50 m. Damit berücksichtigt es den Wunsch, in Eisenbahnwaggons querverladen werden zu können (Zeitersparnis bei entsprechender Infrastruktur gegenüber dem heute üblichen Längsladeverfahren im Huckepackfernverkehr).
Die Wohneinheit
Die Wohneinheit (Leichtbau ca. 400 kg) kann nach dem Prinzip des Sattelaufliegers an das Zugfahrzeug in wenigen Minuten angekoppelt werden. Dieses Anhänge­ verfahren ermöglicht einen aerodynamischen Übergang vom Zugfahrzeug zur Wohneinheit und beeinflußt das Fahr­ verhalten positiv. Ein herkömmliches Anhängeverfahren mit Anhängerzugvorrichtung wäre ebenfalls denkbar. Die Ein­ heit bietet 2 Personen Platz zum Schlafen, (nach Umbau) zum Sitzen und zum Kochen (und Essen). Die Stehhöhe wird erreicht durch das Aufklappen eines Hubdaches (siehe Bild). Die damit schräg gestellte Dachfläche bietet gleichzeitig die Möglichkeit, eine darauf montierte Photovoltaikanlage (Leichtbaumodule) der Sonnenein­ strahlung zuzuwenden (ca. 30°). Die Leistung der Solar­ module beträgt ca. bis zu 700 W und dient im Fahrbetrieb und in Parkzeiten der Aufladung.
Der Fahrbetrieb mit Anhängeeinheit ist energiereicher als ohne. Um die Reichweite in diesem Fall nicht abfallen zu lassen, bekommt der Auflieger/Anhänger einen eigenen Energiespeicher, welcher sowohl die gewonnene Energie aus der Sonne speichert als auch das Zugfahrzeug mit zusätzlicher Energie versorgt. Damit verdoppelt sich die Reichweite mit Wohneinheit auf ca. 160 km. Bei der Verwendung einer weiteren Hochleistungsbatterie ist mit einer Reichweite von 600-700 km zu rechnen.
Eine zusätzliche Funktions-Besonderheit beinhaltet die auf dem Auflieger/Anhänger befindliche Photovoltaikanla­ ge. Sie ist in Standzeiten am Wohnort des Betreibers für die Netzeinspeisung nutzbar und ermöglicht somit den ganzjährigen Betrieb des Zugfahrzeugs als solares Stadtmobil im Netzverbund. Voraussetzung ist das einstöpseln einer dafür installierten Kabelverbindung von dem Auflieger/ Anhänger in eine beliebige Netzsteckdose. Der dafür nötige Wechselrichter könnte im Trailer installiert sein. Bei Stromeinspeisung liefe der Wohnungsstromzähler rückwärts. Dies ist zur Zeit nicht genehmigungsfähig. Die stationäre Installation eines Wechselrichters im Wohnungsbereich unter Verwendung einer leicht zugänglichen Außen-Steckdosenverbindung zur Photovoltaikanlage des Aufliegers/Anhängers mit dem Ziel, wenigstens am Heimatort ins öffentliche Netz regenerativ gewonnenen Strom einspeisen zu können, ist dagegen genehmigungsfähig. Ist dieses, aus welchen Gründen auch immer, nicht möglich, können die durch das Tageslicht geladenen Auflieger/Anhänger-Batterien in der Nacht die leeren Batterien des Zugfahrzeuges aufladen (Insel- Lösung) und dieses für den nächsten Tag im individuellen Kurzstreckenverkehr einsetzbar machen.
Bezugszeichen-Erklärung der Abbildung
1 Abnehmbare Laderaumklappe.
2 Photovoltaik-Anlage auf dem Dach der Auflieger/Anhänger-Einheit
3 Netzladegerät, Zugfahrzeug für Energiespeicher 1.
4 Energiespeicher 1, Zugeinheit.
5 Elektro-Motor incl. Steuerung.
6 Energiespeicher 2, Aufliege/Anhänge-Einheit.
7 Wechselrichter - hier Version mobile Installation.
8 Netzladegerät für Energiespeicher 2.

Claims (1)

  1. Ein Leichtbau-Solarmobil mit trennbaren Einheiten: Zugeinheit und Aufliegereinheit oder Anhänger:
    Wie folgt gekennzeichnet:
    • - Unterbringung des Antriebs-Energiespeichers 2 in der Aufliege oder Anhängeeinheit.
    • - Photovoltaik-Solar-Auflieger- oder Anhängerdach gewinnt regenerative Energie und versorgt den Energie­ speicher 2 mit elektrischer Energie in Parkzeiten für den gemeinsamen Energiehaushalt mit Energiespeicher 1 in der Zugeinheit, welcher wegen Abwesenheit zeitweilig nicht mitgeladen werden kann.
    • - Solarmobiltankstelle durch Umladung in das Zugfahrzeug zum Energiespeicher 1 (Inselbetrieb).
    • - Photovoltaik-Solar-Auflieger- oder Anhängerdach gewinnt regenerative Energie und speist über einen mitge­ führten Wechselrichter ins öffentliche Stromver­ sorgungsnetz ein. Der Wechselrichter kann wahlweise auch stationär montiert sein. Auf diese Weise kann das Solarmobil-Zugfahrzeug ganzjährig in Verbindung mit Auflieger-Solardach im Netzverbund betrieben werden (Netzaufladung des Energiespeichers 1).
    • - Netzladung des Energiespeichers 2 ist zusätzlich möglich.
    • - Ein 2 Personen Wohn-Solarmobil zum Schlafen, Kochen und Essen für den Wochenend- oder Jahresurlaub bei gleichzeitiger Eignung zur Lösung spontaner alltäglicher Gepäcktransportprobleme.
    • - Problemlose Einbindung in den kollektiven Fernverkehr (Huckepack-Autoreisezug; auch Querverladung möglich).
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