Covestro Sonnenwagen

Unsere Mission

Wir haben eine Vision und diese gehört nachhaltigen Mobilitätskonzepten.

Elektromobilität ist die Technologie der Zukunft, die es heute schon gibt.

Louis Palmer – Nachhaltigkeits-Pionier

Getreu diesem Motto begeistert sich das Team Sonnenwagen aus Aachen für die Gestaltung der ökologischen Zukunft durch die Entwicklung von grünen Mobilitätskonzepten. Die Realisierbarkeit des Wandels von fossilen Energieträgern hin zu erneuerbaren Energien soll durch unseren Sonnenwagen demonstriert werden. Wir arbeiten in Aachen seit der Vereinsgründung im November 2015 an der Entwicklung eines solarbetriebenen Elektrofahrzeugs. Diese stellt unsere Teammitglieder vor ganz andere Herausforderungen als die Entwicklung eines konventionellen Fahrzeuges.

Vor allem das Fahrzeuggewicht sowie ein möglichst aerodynamisches Design stehen im Vordergrund. Aus diesem Grund kommen Leichtbaukonstruktionen und Faserverbundwerkstoffe zum Einsatz – jedes Gramm zählt. Das selbst konstruierte Fahrzeugchassis soll den Windwiderstand minimieren und für höhere Geschwindigkeiten sorgen. Der Sonnenwagen wird durch hocheffiziente Solarzellen angetrieben und ist so ein perfektes Beispiel für Vortrieb durch regenerative Energien. In Zusammenarbeit mit unseren Partnern aus Industrie und der Wissenschaft erarbeiten wir ein effizientes, zuverlässiges und sicheres Fahrzeugkonzept.

Der Covestro Sonnenwagen

Der Sonnenwagen ist das Herzstück unseres Projektes.

Aerodynamisch

Mittels verschiedener Simu­­lations­­werk­­zeuge und Wind­kanal­tests werden wir unser Solar­auto möglichst stromlinien­förmig designen und den Widerstands­beiwert auf ein Minimum reduzieren.

Leicht

Ein möglichst geringes Fahrzeug­gewicht ist entscheidend. Hierzu erforschen wir gemeinsam mit Instituten der RWTH und FH Aachen neue Konzepte.

Effizient

Bedeutend für die Effizienz des Solar­autos ist neben dem Gewicht und der Aero­dynamik vor allem die Qualität der Solar­zellen und die Fahr­strategie.

5 kWh

Akkukapazität

500 km

Reichweite

2,6 qm

Solarzellenfläche

1 kWp

Solarzellenleistung

1

Sitzplätze

2019

Baujahr

Wie entwickeln wir unseren Sonnenwagen?

Ein Solarauto umzusetzen bedeutet viel Arbeit. Alle Teams arbeiten mit voller Energie an unserem Ziel.

Die Allradlenkung ermöglicht die optimale Ausrichtung des Sonnenwagens zur Windrichtung und die geschlossene Carbonfelgen verhindern zusätzliche Luftverwirbelung im Innenraum.

Jan Wiartalla – Leitung der Fahrwerk Abteilung

Das Mechanik-Team stellt sich der Herausforderung, innerhalb von nur zwei Jahren ein innovatives und kompetitives Rennfahrzeug für das härteste Solarrennen der Welt zu bauen. Dafür gliedern wir uns in Expertengruppen wie bspw. Fahrwerk, Lenkung, Bremsen und Struktur, um in Abhängigkeit der persönlichen Kompetenzen und Erfahrungen bestmöglich zur Entwicklung beizutragen.

Sämtliche Abteilungen des Team Sonnenwagen Aachen stehen in ständigem und engem Austausch miteinander um zu gewährleisten, dass alle Einzelentwicklungen letztendlich in einem stimmigen Gesamtkonzept zusammenpassen. So können technische Fragen unmittelbar geklärt, Schnittstellen festgelegt und innovative Lösungen entwickelt werden. Denn wir sind überzeugt: ein Team ist mehr als die Summe seiner Mitglieder!

Die 890 Solarzellen erzeugen einen Ertrag von bis zu 1 kW bei einem Wirkungsgrad von 34% und bedecken eine Fläche von 2,6 Quadratmeter. Mit der 5 kWh große Batterie kann der Sonnenwagen 500 km bei 90 km/h zurücklegen. Der entwickelte Axialflussmotor erzeugt eine Nennleistung von 3 kW.

Christopher Herget – Leitung der Elektrotechnik Abteilung

Der klassische elektrische Antriebsstrang besteht aus Batterie, Inverter und Motor. Ein Solarauto weist zusätzlich ein Solarpaneel und die zugehörige Leistungselektronik auf. In Zukunft fahren wir also nicht nur elektrisch, sondern „tanken“ möglicherweise unsere Energie auch direkt aus der Sonne.Die Aufgabe unserer Abteilung ist es, die Energie der Sonne in Antriebskraft umzuwandeln. Dafür haben wir zunächst ein Solarpaneel aus hocheffizienten Solarzellen zusammengestellt, die sonst nur Anwendung in der Raumfahrt finden. So kann der Hauptenergiebedarf des Sonnenwagens während des Rennens abgedeckt werden. Um bei bewölktem Himmel nicht direkt anhalten zu müssen, haben wir außerdem eine kompakte Batterie mit hoher Energiedichte gebaut, die ein Zwischenspeichern der Sonnenenergie erlaubt. Um schließlich die elektrische Energie in mechanische Antriebskraft umwandeln zu können, haben wir einen eisenlosen Axialflussmotor entwickelt. Dieser wird mit einem speziell für Solarrennwagen optimierten Inverter betrieben.

Neben der Stromversorgung wird außerdem die Kommunikation aller elektrischen Komponenten untereinander über das Bordnetz realisiert. Damit wird mit dem Bordcomputer ein harmonisches Zusammenspiel der einzelnen Komponenten möglich.Um die Steuerung des Fahrzeugs zu ermöglichen, wurde ein Bordcomputer entwickelt, der mit allen elektrischen Komponenten des Fahrzeugs kommuniziert. Er fungiert als Schnittstelle des Fahrzeugs zum Fahrer. Dafür wurde unter anderem eine Elektronik zum Auslesen des „Gaspedals“ entwickelt und die zugehörige Ansteuerung des Inverters programmiert. Gleichzeitig sammelt der Computer alle Nachrichten und Daten, die die elektrischen Komponenten über das Bordnetz kommunizieren, und stellt diese über Funk dem Begleitfahrzeug des Sonnenwagens bereit. Auch dafür wurde die entsprechende Hardware mit zugehörigem Code entwickelt und implementiert. Dabei wurde beim Platinendesign neben Zuverlässigkeit das Hauptaugenmerk auf eine effiziente Umsetzung gelegt.

Die aerodynamische Design einer Tragfläche ermöglicht es uns den Segeleffekt zu nutzen. Im Vergleich zum Sonnenwagen aus dem Jahre 2017 haben wir den Widerstand halbiert.

Christoph Glasmacher – Leitung der Aerodynamik Abteilung

Am Anfang steht die Aero. Um bei der World Solar Challenge in Australien erfolgreich zu sein, ist ein aerodynamisches Design unverzichtbar.
Wir entwickeln die Außenhülle unseres Fahrzeug und sind darum maßgeblich für das Gesamtkonzept verantwortlich und stehen in engem Austausch mit den anderen Abteilungen.

Unser Ziel ist es, ein widerstandsarmes, fahrstabiles und auf die Fahrleistung optimiertes Design für unser Solarauto zu entwickeln. Wir sind überzeugt, dass unsere Entwicklungsarbeit dank modernster CFD-Simulationen, Windkanaltests, intelligenter Systemintegration und fortlaufender Modelloptimierung ein erstklassiges Design hervorbringen wird.
Dafür optimieren wir nicht nur Winde von vorne, sondern nutzen Seitenwinde, um wie ein Boot zu segeln und dadurch unseren Widerstand nochmals zu reduzieren.

5327 Zeilen Code, 15 Monate Vorbereitung, 10^99000 Mögliche Geschwindigkeitsprofile, 370 Tage Wetterdaten, 10 Fahrzeugparameter

Felix Meyer – Leitung der Fahrstrategie Abteilung

Hier laufen alle Informationen über den Sonnenwagen, die Wetterlage und den Rennverlauf zusammen. Unsere Strategen bilden während des Rennens den Kopf des Teams. Mit ausgeklügelten Algorithmen und modernster Messtechnik bestimmen sie die optimale Geschwindigkeit und Lenkanstellung des Sonnenwagens.

Die Aufgaben umfassen die Übermittlung der Fahrzeugdaten, die Berechnung der schnellsten und zugleich energiesparendsten Geschwindigkeit und die Kommunikation zum Fahrer und dem Rest des Teams. Zusätzlich setzen die Strategen dieses Jahr auf eigene Wetter- und Streckenmessungen sowie eine intelligente Überwachung des Sonnenwagens. So sind sie der Konkurrenz immer einen Schritt voraus.