PARKENDE AUTOS, DIE DEN SONNENSCHEIN FÜR DIE NACHT AUFBEWAHREN

Solarmodule und Elektroautos verbreiten sich schnell, aber ihr Timing passt nicht zusammen: Module erzeugen bei Tageslicht und hören bei Sonnenuntergang auf, während Autos eher am Abend laden, wenn die Menschen nach Hause kommen. Je mehr es von beidem gibt, desto mehr muss das Netz arbeiten, um sie auszugleichen.

Die Idee der „SolarEV City“ macht aus dem Konflikt ein Zusammenspiel: Die Batterien von Elektroautos dienen als über die Stadt verteilter Speicher, neben den Dachmodulen. Die Autos nehmen den Mittagsüberschuss auf und geben ihn über bidirektionale Verbindungen „Fahrzeug-zu-Haus“ oder „Fahrzeug-zu-Gebäude“ (vehicle-to-home, vehicle-to-building) am Abend und in der Nacht wieder ab.

Eine Stadt, 5.000 Klimas

Wie stark verändert das Klima allein das Ergebnis? Frühere Studien vermischten das Klima mit lokalen Unterschieden bei Dächern, Autos und Gewohnheiten. Yuchen Liu und Takuro Kobashi von der Tohoku-Universität in Japan führten mit Kollegen der Technischen Universität Delft und des japanischen Meteorologischen Forschungsinstituts ein kontrolliertes Experiment am Computer durch.

Sie nahmen Kyoto als Standard-Referenzstadt und hielten alles fest – Dachfläche, Zahl der Autos, Fahrgewohnheiten, die Art, wie Menschen Strom nutzen –, während sie die Stadt an 5.000 Orte an Land rund um den Globus versetzten. Nur das lokale Wetter änderte sich und damit die stündliche Solarleistung und der Bedarf an Heizung und Kühlung.

Die Standardstadt hat Dachmodule mit einer Nennleistung von 7,41 Gigawatt – der Leistung, die sie zusammen bei voller Sonne liefern – und 475.500 Elektroautos, jedes mit einer Batterie, die 40 Kilowattstunden Energie speichert und mit 6 Kilowatt laden oder entladen kann, ihrer Austauschrate mit dem Haus. Die Autos sind jeden Tag drei Stunden unterwegs. Die Simulation läuft Stunde für Stunde, 8.760 Stunden pro Jahr, über eine Lebensdauer von 25 Jahren, mit alternden Modulen und Batterien. Die zentrale Kennzahl ist die Selbstversorgung: der Anteil des Stroms für Gebäude und Fahrten, der lokal geliefert wird, direkt von den Modulen oder über die Autobatterien.

Was herauskam

Die Selbstversorgung reichte von 21,6 % bis 84,2 % und lag in den meisten Regionen südlich von 45° Nord über 60 %.
Die Autobatterien hoben den Median um 21,1 Prozentpunkte gegenüber Modulen allein (44,8 %), obwohl die Autos ihren eigenen Bedarf mitbringen.
Sonnenschein ist nicht alles. Drei Faktoren erklären 98 % der Schwankung: die Solarressource, wie gut der Bedarf mit den sonnigen Stunden übereinstimmt und wie hoch der Bedarf insgesamt ist.

Weltkarte, eingefärbt von Rot (niedrig) bis Violett (hoch), und ein Streudiagramm der Selbstversorgung gegen die Solarleistung.

Oben: Selbstversorgung desselben Systems aus Modulen und Autos rund um den Globus. Unten links: mit Autobatterien (blau) gegenüber Modulen allein (orange). Unten rechts: Bei gleicher Solarleistung macht der Breitengrad immer noch einen großen Unterschied. — Abbildung 2, Liu et al. (2026), arXiv:2610.29344, CC BY 4.0.

Kairo gegen Nowosibirsk

In Kairo und Mexiko-Stadt bleibt die Selbstversorgung das ganze Jahr nahe 80 %. Klarer Himmel hilft, aber entscheidend ist das Timing: In den heißesten Monaten erreicht die zusätzliche Klimatisierung ihren Höhepunkt mittags, genau dann, wenn die Module erzeugen. São Paulo, dem seine Höhenlage hilft, und Perth, wo der Regen im Winter fällt, wenn die Sonne ohnehin tief steht, gehören ebenfalls zu den nahezu idealen Orten.

In Nowosibirsk übersteigt der Winterbedarf die Erzeugung selbst um die Mittagszeit. Die Selbstversorgung fällt im Winter auf 20–30 % und steigt im Sommer auf etwa 90 %. Autobatterien können eine Lücke, die Monate dauert, nicht überbrücken. In Singapur, Port Harcourt und Surabaya verringern tägliche Gewitter, Monsunregen oder die Regenzeit den Sonnenschein genau dann, wenn er zum Tagesbedarf passen könnte.

Gutes Timing kann fehlenden Sonnenschein ausgleichen: Regionen mit wenig Sonne, aber gut abgestimmtem Bedarf erreichten 67,7 %, etwa so viel wie sonnige Regionen mit schlecht abgestimmtem Bedarf (68,9 %).

Die Städte, die Sonnenscheinkarten übersehen

Eine Rangfolge der Orte allein nach der Solarressource stuft etwa ein Viertel der 5.000 Standorte falsch ein. Unter den 1.000 bevölkerungsreichsten Städten werden 219 (21,9 %) stark unterschätzt und nur 37 überschätzt. Ostasien zählt 82 davon, Afrika 51 und Südamerika 39. Nimmt man Süd- und Südostasien hinzu, liegen 88,1 % in Regionen, die einen Großteil des künftigen Wachstums der Stadtbevölkerung und des Strombedarfs aufnehmen dürften. Allein in Afrika südlich der Sahara haben laut der Zahl der Internationalen Energieagentur, die die Autoren zitieren, rund 600 Millionen Menschen noch keinen Strom.

Weltkarte mit roten und blauen Zonen, in denen eine Solarrangfolge das System unter- oder überschätzt, mit Balkendiagrammen für Städte.

Rot: Orte, an denen eine Sonnenschein-Rangfolge das Potenzial von Modulen plus Autos unterschätzt; blau: wo sie es überschätzt. Rechts: 21,9 % der 1.000 größten Städte werden stark unterschätzt. — Abbildung 6a, Liu et al. (2026), arXiv:2610.29344, CC BY 4.0.

Ein Maßstab, kein Plan

Kyoto ist hier ein Maßstab, kein Bauplan. Der tatsächliche Einsatz hängt von lokalen Lasten, Parkgewohnheiten, Gebäuden, Netzkapazität, Preisen und Marktregeln ab, und der künftige Klimawandel wird die Karte umgestalten. Die Autoren merken auch an, dass die Batterie eines Autos nicht schon deshalb immer verfügbar ist, weil es sie gibt. Ihr Fazit: Standortentscheidungen sollten über Solarkarten hinausgehen und berücksichtigen, wie Angebot und Nachfrage im Lauf des Tages und des Jahres zusammenpassen.