Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugflächenbauteil mit einer Solarzellenanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 10 2005 050 372 A1 ist ein derartiges Fahrzeugflächenbauteil bekannt geworden, das aus transparentem Kunststoff gebildet ist, durch einge- brachte Verstärkungsstrukturen aus Metall flächig verstärkt ist und an dem fahr- zeuginnenseitig eine gefärbte Lackfolie angebracht ist. Solarzellen können zwischen dem Kunststoff und der Lackfolie oder vollständig in dem Kunststoff eingebettet werden. Dieses Fahrzeugflächenbauteil mit innenliegenden Solarzellen erfordert somit einen transparenten Kunststoff als Trägermaterial.

Die DE 10 2004 003 856 A1 offenbart ein Karosserieteil für ein Fahrzeug, das mit einer Trägerschicht sowie einem mit der Trägerschicht verbundenen Solarmodul versehen ist, welches mindestens eine auf eine Kunststofffolie gedruckte organische Solarzelle umfasst. Das Solarmodul kann auf die zur Fahrzeugaußenseite weisenden Seite der Trägerschicht aufgebracht sein, wobei die bedruckte Kunststoffolie mit der Trägerschicht hinterfüttert sein kann oder die bedruckte Kunststoffolie ist auf die Trägerschicht aufgeklebt oder auflaminiert. Wenn die Trägerschicht mindestens teilweise transparent ist, kann das Solarmodul auch an der nach innen weisenden Seite der Trägerschicht angebracht sein. Die Träger- schicht kann aus unterschiedlichen Kunststoffen und auch mittels des Long Fiber Injection-Verfahrens (LFI-Verfahren) hergestellt sein. Die DE 101 01 770 A1 offenbart ein Solarmodul, bei dem die Frontseite aus einem transparenten Polyurethan und die Rückseite aus einem Formteil aus Kunststoff, Glas oder Keramik besteht.

Die DE 20 220 444 U1 offenbart ein Photovoltaikmodul mit mindestens einer vorderseitigen, der Energiequelle zugewandten, äußeren Abdeckschicht aus Glas oder einem schlagzähen, UV-stabilen, witterungsstabilen, transparenten Kunststoff mit geringer Wasserdampfdurchlässigkeit, mindestens einer zwischen der Abdeckschicht und einer rückseitigen Schicht befindlichen Kunststoffklebeschicht, in die mindestens eine oder mehrere Solarzellen, die untereinander elektrisch verbunden sind, eingebettet sind, und mindestens der rückseitigen, der Energiequelle abgewandten äußeren Schicht aus Glas oder einem witterungsstabilen Kunststoff mit niedriger Wasserdampfdurchlässigkeit.

Die Fahrzeugflächenbauteile des genannten Standes der Technik weisen aufgrund ihres Aufbaus ein hohes Gewicht auf und/oder erfordern einen aufwändigen Fertigungsprozess.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeugflächenbauteil mit einem geringen Gewicht und einer hohen Stabilität zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Durch die erfindungsgemäße Herstellung der tragenden Schicht einer Solarzellenanordnung in Composite-Leichtbauweise können Fahrzeugflächenbauteile mit hoher Eigensteifigkeit bei geringem Gewicht geschaffen werden, die sich für unterschiedliche Einsatzzwecke an Fahrzeugen eignen. Ein eigensteifes leichtes Composite-Leichtbauteil bildet eine besonders geeignete Trägerstruktur für So- larzellenanordnungen, wodurch Versteifungsmaßnahmen für die Solarzellenanordnungen entfallen können oder nur in reduziertem Umfang erforderlich sind. Die bislang bei mit Solarzellen versehenen Glasdeckeln von Fahrzeugdächern übliche innenseitige Abstützung durch eine massive Trägerplatte aus Glas entfällt völlig. Auch die äußere Deckschicht eines Fahrzeugflächenbauteils kann durch die hohe Tragfähigkeit des Composite-Leichtbauteils, das die tragende Schicht auf der Innenseite der Solarzellenanordnung bildet, wesentlich dünner und leichter als bisher ausgeführt werden. Insgesamt wird das erfindungsgemäße Fahr- zeugflächenbauteil bei gleicher oder sogar vergrößerter Stabilität wesentlich leichter, ohne Vergrößerung der gesamten Bauteildicke. Durch eine Bauteilreduzierung und eine Vereinfachung des Herstellungsprozesses kann dabei zusätzlich eine Kosten red uzierung erzielt werden.

Als „Composite-Leichtbauweise" oder als „Composite-Leichtbauteil" im Sinne der Erfindung wird ein mehrlagiges Bauteil aus wenigstens zwei, bevorzugt aus wenigstens drei miteinander verbundenen Lagen aus unterschiedlichen Materialien verstanden, aus dem die tragende Schicht gebildet ist, wobei wenigstens eine Lage aus einem Material und/oder einer Anordnung mit relativ großem Volumen bei relativ geringem Gewicht besteht.

Die tragende Schicht kann als Composite-Leichtbauteil „monolithisch", beispielsweise aus Polyurethan mit einer eingebetteten Faserverstärkung gebildet sein. Als Faserverstärkung kommen Glasfasern, Kohlenstofffasern, Naturfasern, wie beispielsweise Sisal, Hanf oder Flachs, oder Kunststofffasern, wie beispielsweise Aramid, entweder in Form von losen geschnittenen Fasern als Beimischung für das Polyurethan bei einem Spray-, Gieß-, Schäum- oder Spritzverfahren in einer offenen oder geschlossenen Form, im letzteren Fall auch kombiniert mit einem an einen Spray-, Gieß- oder Spritzvorgang anschließenden Pressvorgang, oder die Faserverstärkung wird in Form von Matten, Geweben, Gewirken oder Netzen für einen lagenweise mit jeweils einer Kunststoffschicht, insbesondere einer Polyurethanschicht wechselnden Schichtaufbau verwendet.

Ein Beispiel für einen „monolithischen" Aufbau der tragenden Schicht ist eine aus Baydur® der Bayer MaterialScience AG (Baydur® ist eine eingetragene Marke der Bayer AG) im PUR Composite Spray Moulding -Verfahren (CSM-Verfahren) hergestellte tragende Schicht, wobei geschnittene Glasfasern von außen dem in eine geöffnete Form eingebrachten PUR-Sprühstrahl zu dosiert werden. An- schließend erfolgt die Ausformung des Formteils durch Ausschäumen im geschlossenen Werkzeug. Die regellose Verteilung der Glasfasern verleiht einer derart gefertigten tragenden Schicht eine hohe mechanische Festigkeit in allen Belastungsrichtungen und sorgt somit für eine optimale Abstützung des Solarver- bundes und eine hohe Steifigkeit des Fahrzeugflächenbauteils bei relativ geringem Gewicht.

Ein Beispiel für einen schichtweise wechselnden Aufbau einer tragenden Schicht als Composite-Leichtbauteil wird mit einer anderen Variante des PUR Composite Spray Moulding -Verfahren (CSM-Verfahren) zur Verarbeitung von Multitec®

(Multitec® ist eine eingetragene Marke der Bayer AG) erzeugt. Hier werden ebenfalls geschnittene Langfasern zusammen mit dem PUR-Gemisch in eine offene Form eingetragen. Das PUR-Gemisch wird dabei in mehreren Schichten - kompakt oder geschäumt und wahlweise verstärkt oder unverstärkt - aufgetragen und härtet in einer offenen Form bei Raumtemperatur aus.

In einer weiteren Variante des PUR Composite Spray Moulding -Verfahrens (CSM-Verfahren) werden mit einem speziellen PUR-Sprühsystem besprühte Naturfasermatten, aus Hanf, Sisal, Flachs, Kokos oder ähnlichem, unter Einsatz von Baypreg® F (Baypreg® ist eine eingetragene Marke der Bayer AG) zu dünnwandigen, extrem leichten Formteilen für ein Composite-Leichtbauteil als tragende Schicht verpresst.

Eine weitere Variante einer Composite-Leichtbauweise für die tragende Schicht wird von einem Sandwich-Aufbau gebildet, bei dem zwischen einer unteren und einer oberen Decklage aus Kunststoff oder Leichtmetall eine spezifisch leichtere Schicht aus einem Kunststoff, einem Schaum und/oder einer Wabenstruktur angeordnet ist.

Ein Beispiel für einen Sandwich-Aufbau der tragenden Schicht als Composite- Leichtbauteil mit einer zwischen einer unteren und einer oberen Decklage angeordneten Kunststoffschicht ist das Material Hylite® oder Alubond® (beides eingetragene Marke der ALCAN Singen GmbH) mit Decklagen aus Aluminium und ei- ner Kunststoffschicht aus Polypropylen (PP). Die Polypropylen-Schicht kann auch durch einen anderen geeigneten leichten Kunststoff mit hoher Festigkeit, wie Polyamid, ersetzt werden.

Ein weiteres Beispiel für einen Sandwichaufbau der tragenden Schicht als Com- posite-Leichtbauteil ist eine Wabenstruktur aus Papier oder Pappe, Metall oder Kunststoff, auch bekannt unter dem Namen „Honeycomb-Struktur", bei der zwischen zwei geschlossenen Decklagen eine von senkrecht zu den Decklagen angeordneten Stegen gebildete Wabenstruktur Hohlräume umschließt („offene Wa- benstruktur"). Die vertikalen Stege sind in ihren an die Decklagen angrenzenden Bereichen beispielsweise durch einen vor dem Zusammenfügen aufgesprühten Kunststoff dauerhaft verklebt (wie in der DE 100 33 232 C2 für ein Fahrzeugdachteil ohne Solarverbund gezeigt). Ein Beispiel für eine derartige Wabenstruktur aus Leichtmetall bildet das Material Alucore® (eingetragene Marke der ALCAN Sin- gen GmbH). Statt der Hohlräume kann zwischen den Stegen der Wabenstruktur auch ein festes Kernmaterial, beispielsweise ein Kunststoff oder ein Kunststoffoder Metallschaum, angeordnet sein („geschlossene Wabenstruktur"). Eine offene oder geschlossene Wabenstruktur kann schließlich auch mit dem vorstehend beschriebenen Baypreg® F durch Besprühen und Verpressen zusammen zu ei- ner tragenden Schicht zusammengefügt sein.

Grundsätzlich kann die Solarzellenanordnung beim Herstellen des Kunststoffverbundbauteils mit diesem zu einem Fahrzeugflächenbauteil verbunden werden oder nachträglich auf ein fertig gestelltes Composite-Leichtbauteil aufgebracht und insbesondere aufgeklebt werden. Das gemeinsame Herstellen und Verbinden des Composite-Leichtbauteils mit der Solarzellenanordnung erfolgt beispielsweise bevorzugt durch thermische Umformung und Lamination in einem einzigen Prozessschritt. Die Solarzellenanordnung kann optional auch mit wenigstens einer Trägerschicht und mit Schmelzklebefolien zu einem Vorverbund oder Prelaminat vorgefertigt sein. Die Solarzellenanordnung kann auf eine ebene oder auf eine gekrümmte Oberfläche des Composite-Leichtbauteils aufgebracht oder bei der Herstellung in dieses integriert werden.

Die Solarzellenanordnung kann das gesamte Composite-Leichtbauteil abdecken. Sie kann jedoch auch Randbereiche desselben freilassen. Dabei kann die Solarzellenanordnung mit einer oberen Decklage des Fahrzeugflächenbauteils senkrecht zur Oberfläche des Composite-Leichtbauteils nach oben vorstehen. Andererseits kann die Solarzellenanordnung auch in einer auf der Oberseite des Com- posite-Leichtbauteils vorgesehenen Vertiefung angebracht oder integriert werden, so dass sie bündig zu erhabenen Randbereichen des Composite-Leichtbauteils angeordnet ist.

Oberhalb der Solarzellenanordnung weist das Fahrzeugflächenbauteil eine trans- parente Abdeckung auf. Diese wird von einer Abdeckfolie oder einer dünnen Glasplatte gebildet. Die Abdeckfolie kann als transparentes Tiefziehfolienteil das gesamte Fahrzeugflächenbauteil überdecken.

In einer bevorzugten Gestaltung ist vorgesehen, dass bei einer am Composite- Leichtbauteil insbesondere versenkt und bündig angeordneten Solarzellenanordnung in einem Spalt zwischen dem Rand der Solarzellenanordnung und dem angrenzenden Bereich des Composite-Leichtbauteils eine Abdichtung vorgesehen ist, wobei

• eine Dichtung an das Composite-Leichtbauteil geklebt ist, oder • eine Dichtung an den Rand der Solarzellenanordnung geklebt ist, oder

• eine Dichtschnur in den Spalt eingesetzt ist, oder

• eine sich an die Form des Spalts anpassende Dichtungsmasse den Spalt ausfüllt, oder

• eine Dichtung in den Spalt eingesetzt ist und mit zwei Dichtlippen die an- grenzenden Bauteile übergreift. Erfindungsgemäße Fahrzeugflächenbauteile können beispielsweise für Dachmodule ohne Öffnungssysteme, Dachmodule mit Öffnungssystemen (Schiebedächer, Hebedächer, Schiebehebedächer, außen geführte Schiebedächer, Panoramadächer, Spoilerdächer, Lamellendächer, Nachrüstdächer und dergleichen), für Deckel von Dachöffnungssystemen, für Dachschalen von Hardtop-Cabriolet- Dächern (auch „Retractable Hardtops" = „RHT" genannt), für Windabweiser- Lamellen, für Spoiler, für Heckdeckel, Motorhauben, Türen oder Kotflügel sowie für A-, B-, C- und D-Säulen verwendet werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erfindungsgemäßer Fahrzeugflächenbauteile unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 in einer perspektivischen Draufsicht ein Fahrzeug mit einem erfin- dungsgemäßen Fahrzeugflächenbauteil in Form eines Dachmoduls;

Fig. 2 in einer Querschnittansicht Il gemäß Fig. 1 in der vertikalen Fahrzeug-Mittellängsebene einen Vorderabschnitt des Dachmoduls;

Fig. 3 in einer Querschnittansicht III gemäß Fig. 1 in einer vertikalen Fahrzeug-Querebene einen Seitenabschnitt des Dachmoduls;

Fig. 4 in einer Querschnittansicht IV gemäß Fig. 1 in der vertikalen Fahrzeug-Mittellängsebene einen Hinterabschnitt des Dachmoduls;

Fig. 5 in einer Schnittansicht einen Ausschnitt eines Kunststoffverbundbauteils eines erfindungsgemäßen Fahrzeugflächenbauteiles, das in Composite-Leichtbauweise nach dem CSM-Verfahren hergestellt ist und mit einer daran angebrachten Solarzellenanordnung versehen ist;

Fig. 6 in einer Schnittansicht die Solarzellenanordnung des Fahrzeugflächenbauteiles; Fig. 7 in einer Querschnittansicht ein Dachmodul mit einer auf ein Compo- site-Leichtbauteil aufgeklebten Solarzellenanordnung, die vom Rand des Dachmoduls beabstandet ist;

Fig. 8 in einer Querschnittansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines

Dachmoduls, bei dem die Solarzellenanordnung in eine oberseitige Vertiefung eingeklebt ist;

Fig. 9 in einer Querschnittansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines

Dachmoduls;

Fig. 10 in einer Querschnittansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines

Dachmoduls;

Fig. 11 in einer Querschnittansicht eine Dichtung in einem Spalt zwischen einem Rand der in einer Vertiefung des Composite-Leichtbauteils aufgenommenen Solarzellenanordnung und einer Flanke des

Kunststoffverbundbauteils;

Fig. 12 in einer Querschnittansicht eine weiteres Ausführungsbeispiel einer

Dichtung gemäß der Anordnung der Fig. 11 ;

Fig. 13 in einer Querschnittansicht eine weiteres Ausführungsbeispiel einer Dichtung gemäß der Anordnung der Fig. 11 ;

Fig. 14 in einer Querschnittansicht eine weiteres Ausführungsbeispiel einer

Dichtung gemäß der Anordnung der Fig. 11 ;

Fig. 15 in einer Querschnittansicht eine weiteres Ausführungsbeispiel einer

Dichtung gemäß der Anordnung der Fig. 11; Fig. 16 in einer perspektivischen Draufsicht ein Fahrzeug, an dem Dachmodule mit unterschiedlichen Solarzellenanordnungen anbringbar sind;

Fig. 17 in einer perspektivischen Draufsicht ein Fahrzeug mit weiteren Aus- führungsbeispielen erfindungsgemäßer Dachmodule;

Fig. 18 in einer perspektivischen Draufsicht ein Fahrzeug mit weiteren Ausführungsbeispielen erfindungsgemäßer Fahrzeugflächenbauteile;

Fig. 19 in einer schematischen Schnittdarstellung ein Composite-

Leichtbauteil mit einer Solarzellenanordnung als Schichtverbund;

Fig. 20 eine weitere Variante eines Composite-Leichtbauteils mit einer Solarzellenanordnung als Schichtverbund;

Fig. 21 eine weitere Variante eines Composite-Leichtbauteils mit einer Solarzellenanordnung als Schichtverbund;

Fig. 22 eine weitere Variante eines Composite-Leichtbauteils mit einer So- larzellenanordnung als Schichtverbund;

Fig. 23 einen stark schematisierten Aufbau eines Composite-Leichtbauteils mit einer Solarzellenanordnung als Schichtverbund;

Fig. 24 einen stark schematisierten Aufbau eines weiteren Composite-

Leichtbauteils mit einer Solarzellenanordnung als Schichtverbund;

Fig. 25 einen stark schematisierten Aufbau eines weiteren Composite-

Leichtbauteils mit einer Solarzellenanordnung als Schichtverbund; und

Fig. 26 eine Variante eines in einer Form gewölbten Composite-

Leichtbauteils mit einer Solarzellenanordnung als Schichtverbund. Ein Fahrzeug 1 wie z. B. ein PKW (siehe Fig. 1) weist eine Frontscheibe 2 und eine Heckscheibe 3 sowie ein Fahrzeugdach 4 mit einem Dachmodul 5 auf, das sich von der Frontscheibe 2 zur Heckscheibe 3 erstreckt. Das Dachmodul 5 wie auch andere Teile wie Kotflügel, Motorraumklappe oder Kofferraumklappe des Fahrzeugs können von einem erfindungsgemäßen Fahrzeugflächenbauteil 6 gebildet sein, das ausschnittsweise in Fig. 5 vergrößert dargestellt ist.

Das Dachmodul 5 als erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugflächenbauteils 6 ist mittels einer insbesondere umlaufenden Kleberaupe 7 an einem Dachrahmen 8 oder an Flanschbereichen 9 des Dachrahmens 8 befestigt.

Das Dachmodul 5 bzw. das Fahrzeugflächenbauteil 6 ist in Leichtbauweise mit einem Composite-Leichtbauteil in Sandwich-artigem Schichtaufbau (siehe insbesondere Fig. 5) hergestellt und enthält von innen nach außen als untere Decklage eine erste innere Tragschicht 10, eine als Wabenstruktur gebildete Kemschicht oder Distanzschicht 11, als obere Decklage eine zweite äußere Tragschicht 12 und eine Entkopplungsschicht 13. Diese Struktur ist nach dem CSM-Verfahren hergestellt. Eine Außenhaut 14 ergänzt den Schichtaufbau als Deckschicht außenseitig.

Die Tragschichten 10 und 12 bestehen bevorzugt aus Polyurethan (PU) mit einem Flächengewicht von etwa 300 g/m ² , das optional und bevorzugt jeweils mit- tels einer Glasfasermatte mit einem Flächengewicht von etwa 225 g/m ² armiert ist.

Die Kernschicht oder Distanzschicht 11 besteht bevorzugt aus einer Wabenstruktur und insbesondere aus einer Papierwabe, beispielsweise mit einer Stärke von etwa 13 mm, wobei Welle und Decke der Wabenstruktur ein Flächengewicht von jeweils etwa 115 g/m ² aufweisen. Die Entkopplungsschicht 13 weist bevorzugt eine Stärke von etwa 2 bis 2,5 mm auf. Sie dient dazu, eine auf der Außenhaut 14 sichtbare Durchdrückung der Wabenstruktur wirkungsvoll zu verhindern, die beim Zusammenpressen in einer Form ansonsten auftreten könnte, wenn die Entkopplungsschicht 13 nicht vorge- sehen ist.

Der Schichtaufbau aus Kernschicht oder Distanzschicht 11 und den beiden benachbarten Tragschichten 10 und 12 wird mittels des CSM-Verfahrens (composi- te spray moulding), das von der Hennecke GmbH, D-53754 Sankt Augustin, be- kannt ist, in einer Form (CSM-Werkzeug) hergestellt. Der Schichtaufbau ist in ähnlicher Form auch in der DE 100 33 232 C2 dargestellt. Die Festigkeit des Schichtaufbaus wird bei sehr geringem Gewicht vor allem durch den in den Bereich der vertikalen Stege der Waben eindringenden und sich mit diesen verbindenden Kunststoff, bevorzugt Polyurethan (PU), erzielt.

Die Deckschicht oder Außenhaut 14 des Composite-Leichtbauteils bzw. des Fahrzeugflächenbauteils 6 wird bevorzugt durch Sprühen in einer Schichtdicke von 0,03 bis 0,06 mm (S&R) oder in einer Schichtdicke von 0,3 bis 0,6 mm (Pa- nadur®) im IMC-Verfahren (in-mould coating) unmittelbar im CSM-Werkzeug er- zeugt.

Auf der Innenseite des Fahrzeugflächenbauteils 6 bzw. des Dachmoduls 5 können beispielsweise in die als untere Decklage dienende erste Tragschicht 10 Einleger 15 aus Metall eingebettet sein, die zur Befestigung benachbarter Bauteile, wie beispielsweise Sonnenblenden oder Handgriffe, dienen.

Dieser grundsätzliche Aufbau kann abgeändert werden und z. B. durch zumindest eine zusätzliche Schicht wie z. B. eine Splitterschutzschicht (nicht dargestellt) zwischen der ersten Tragschicht 10 und der Kernschicht 11 und gegebenenfalls zwi- sehen der Kernschicht oder Distanzschicht 11 und der zweiten Tragschicht 12 ergänzt werden. Eine Solarzellenanordnung 16, die auch als Solarpaket oder Solarmodul bezeichnet wird, ist mittels einer Klebeschicht 17 auf der äußeren Oberseite des Kunststoffverbundbauteils, das aus den Schichten 10, 11 und 12 gebildet ist, angebracht. Die Solarzellenanordnung 16 enthält (siehe Fig. 6) eine Schicht von So- larzellen 18, die zwischen einer oberen EVA-Folie 19 und einer unteren EVA- FoNe 20 (EVA: Ethylen-Vinyl-Acetat) aufgenommen sind. Die Solarzellen 18 weisen eine Dicke von z. B. etwa 0,2 mm auf und die EVA-Folien 19 und 20 sind etwa 0,46 mm dick. Die Oberseite der Solarzellenanordnung 16 bildet z. B. eine transparente Folie 21 , die z. B aus ETFE (Ethylen-Tetrafluorethylen) besteht und eine Dicke von z. B. 0,15 mm aufweist, oder eine Glasscheibe oder Dünnglasscheibe in einer Dicke von weniger als 3,0 mm, bevorzugt von weniger als 1 ,0 mm.

Bei dem das Dachmodul 5 gemäß den Fig. 1 bis 4 bildende Fahrzeugflächen- bauteil 6 wird somit zunächst die als Composite-Leichtbauteil gebildete tragende Schicht, bestehend aus den Schichten 10, 11 und 12 nach dem CSM-Verfahren hergestellt. Anschließend oder im selben Verfahrensschritt wird die Solarzellenanordnung 16 vollflächig bis an die äußeren Ränder des Fahrzeugflächenbauteils 6 bzw. des Dachmoduls 5 aufgeklebt bzw. gleichzeitig mit der tragenden Schicht auf diese laminiert. Je nach Art und Dicke der Folie bzw. Scheibe 21 wird der Verbund aus Solarzellenanordnung 16 und tragender Schicht 10, 11 , 12 auf der Außenseite des späteren Fahrzeugflächenbauteils 6 bzw. des Dachmoduls 5 optional noch zusätzlich mit einer verschleiß- und kratzfesten Außenhaut 14 versehen (siehe auch Fig. 10).

In den Randbereichen kann das Fahrzeugflächenbauteil 6 des Dachmoduls 5 in der Werkzeugform stärker gepresst werden, wobei statt der Kernschicht 11 eine Schicht 22 gebildet ist, die die Stabilität des Dachmoduls 5 erhöht und bevorzugt durch Spritzen im LFI-PU R-Verfahren (LFI = long fibre injection moulding) mit Po- lyurethan mit eingedüstem Fasermaterial hergestellt wird. Diese Randbereiche bzw. Schichten 22 erhöhter Festigkeit befinden sich nach der Montage des Dachmoduls 5 an den Auflageflächen bzw. den Flanschbereichen 9 des Dachrahmens 8 im Bereich der Kleberaupen 7. Bei einer abgewandelten Ausführungsform des Dachmoduls 5 (siehe Fig. 7) ist die vorgefertigte Solarzellenanordnung 16 auf das ebenfalls mit der wabenartigen Kernschicht 11 vorgefertigte Composite-Leichtbauteil des Fahrzeugflächenbau- teils 6 aufgebracht und insbesondere aufgeklebt worden, wobei die Solarzellenanordnung 16 sich nicht bis zu den seitlichen Rändern des Fahrzeugflächenbauteils 6 erstreckt, sondern mit Abstand davon angeordnet ist. In alternativer Verfahrens- oder Herstellungsweise kann die Solarzellenanordnung 16 in eine zugeordnete Vertiefung in einem Hinterfütterungswerkzeug des CSM-Verfahrens einge- legt werden und beim Herstellen des Composite-Leichtbauteils direkt an dessen Oberfläche an- oder eingeschäumt werden.

Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Solarzellenanordnung 16 nachträglich in eine oberseitige Vertiefung 23 des Fahrzeugflächenbauteils 6 mittels einer Klebeschicht 17 aufgeklebt ist. Die Außenhaut 14 kann im IMCΛ/erfahren (in- mould coating) z. B. in schwarzer Farbe hergestellt werden oder sie kann in Wagenfarbe nachlackiert werden. Ein Randspalt 24 zwischen dem Rand der Solarzellenanordnung 16 und einer Flanke 25 des Composite-Leichtbauteils am Übergang zu seiner Vertiefung 23 wird bevorzugt durch eine Dichtung abgedeckt oder abgedichtet, wie sie in den Fig. 11 bis 15 dargestellt ist.

Bei der Ausführungsform der Fig. 9 wird die Solarzellenanordnung 16 in einem integrierten Fertigungsprozeß beim Herstellen des Composite-Leichtbauteils an diesem in einer oberseitigen Vertiefung 23 angeordnet und daran befestigt. Dies erfolgt, indem die Solarzellenanordnung 16 in ein Hinterfütterungswerkzeug des CSM-Verfahrens eingesetzt wird und beim anschließenden CSM-Verfahren am Composite-Leichtbauteil in der oberseitigen Vertiefung 23 integriert angebracht wird. Der Randspalt 24 zwischen dem Rand der Solarzellenanordnung 16 und der Flanke 25 des Kunststoffverbundbauteils wird durch Kunststoff ausgefüllt, so dass keine zusätzliche Dichtung erforderlich ist, wodurch mangels eines Spaltes, einer Fuge oder einer Dichtung die Optik verbessert ist. Da ein separater Verkle- bungsvorgang zum Anbringen der Solarzellenanordnung 16 nicht erforderlich ist, sind die Herstellungskosten reduziert. Bei dem Dachmodul 5 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 10 wird eine transparente Folie als Außenhaut 14 durch Tiefziehen in die erforderliche Form gebracht und anschließend in ein CSM-Werkzeug eingelegt. Die Solarzellenan- Ordnung 16, die ohne die äußere Folie 21 gebildet sei kann, wird auf die Innenseite der transparenten Folie bzw. Außenhaut 14 aufgebracht, die die äußere Folie 21 ersetzen kann. Das Composite-Leichtbauteil wird im CSM-Verfahren hergestellt, wobei Teile des Composite-Leichtbauteils und insbesondere tragende Randabschnitte auch mit LFI oder PU hergestellt werden können (siehe Schicht 22 in den Fig. 2 bis 4). Durch die durchgehende tiefgezogene Folie bzw. Außenhaut 14 ergibt sich eine besonders gute Optik an dem Übergang bzw. dem Randspalt 24 zwischen der Solarzellenanordnung 16 und dem Composite-Leichtbauteil bzw. dessen Flanke 25 an der Vertiefung 23.

Die Fig. 11 bis 15 zeigen Abdichtungen für den Randspalt 24, wie er z. B. in den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 8 bis 10 vorhanden ist.

Eine Dichtung 26 (siehe Fig. 11), z. B. ein elastisches Hohlkammer- Dichtungsprofil aus Gummi, wie es grundsätzlich z. B. von Schiebedächern be- kannt ist, ist mittels eines Klebstoffes 27 am Composite-Leichtbauteil bzw. dessen Flanke 25 befestigt, liegt dicht am Rand der Solarzellenanordnung 16 an und ragt nach oben nicht aus dem Randspalt 24 heraus.

An einem vergleichbaren Randspalt 24 (siehe Fig. 12) ist die Dichtung 28 mittels des Klebstoffes 27 an dem Rand der Solarzellenanordnung 16 angeklebt und liegt dicht am Composite-Leichtbauteil bzw. dessen Flanke 25 an.

Fig. 13 zeigt einen Randspalt 24, der mittels einer Dichtung in Form einer elastischen Dichtschnur 29 abgedichtet ist, die in den Randspalt 24 eingesteckt ist und aufgrund ihrer adhäsiven Oberfläche an den benachbarten Bauteilen festgelegt ist. Zusätzlich kann die Dichtschnur 29 durch eine Verklebung gesichert sein, die nur geringe Haltekräfte aufweisen muss. Die Dichtung des Randspaltes 24 gemäß Fig. 14 wird von einer Form- oder Dichtmasse 30 gebildet, die in der Art einer Silikon-Fugenmasse den Randspalt 24 ausfüllt.

Die Abdichtung des Randspaltes 24 gemäß Fig. 15 erfolgt mittels eines Dichtungsstreifens 31 , der in den Randspalt 24 eingesteckt wird und außenseitig zwei Dichtlippen 32 aufweist, die über die Solarzellenanordnung 16 bzw. das Composi- te-Leichtbauteil beidseits des Randspaltes 24 greifen und somit sicher abdichten.

Diese beispielhaft angeführten Dichtungen können an beliebigen Spalten am

Rand von Solarzellenanordnungen 16 an unterschiedlichen Fahrzeugflächenbauteilen 6 verwendet werden.

Die Fig. 16 zeigt beispielhaft ein Fahrzeug 1 , an dem unterschiedliche Dachmo- dule 5 anbringbar sind. Ein solches in Composite-Leichtbauweise hergestelltes Dachmodul 5a kann vollflächig mit Solarzellen 16 belegt sein. Alternativ können bei einem Dachmodul Randbereiche frei von Solarzellen 16 bleiben. Des Weiteren kann ein in Composite-Leichtbauweise hergestellter Deckel 5b des. Fahrzeugdaches teilweise oder vollständig mit Solarzellen 16 belegt sein. Ein in Com- posite-Leichtbauweise hergestelltes Dachmodul 5c mit einem Öffnungssystem kann auf seinen starren nicht-beweglichen Bereichen mit Solarzellen 16 belegt sein. Ein in Composite-Leichtbauweise hergestelltes Dachmodul 5d kann ein Panorama-Glasdach in seinem Vorderabschnitt aufweisen und in seinem Hinterabschnitt mit Solarzellen 16 belegt sein.

Des weiteren kann (siehe Fig. 17) ein in Composite-Leichtbauweise hergestelltes Dachmodul 5e mit von Solarzellen 16 freien Randbereichen 33 am Fahrzeugdach 4 angebracht werden und die Außenhaut 14 an den freien Randbereichen 33 kann in schwarzer Farbe gebildet sein oder die Randbereiche 33 sind in Wagen- färbe lackiert. Das Fahrzeug 1 kann ein Cabriolet mit einem verstellbaren ein- oder mehrschaligen Hardtop-Dach (RHT = Retractable Hardtop) sein und jede in Composite-Leichtbauweise hergestellte Dachschale 34 kann mit einer Solarzellenanordnung 16 versehen sein. Gemäß weiterer Ausführungsbeispiele (siehe Fig. 18) können weitere in Compo- site-Leichtbauweise hergestellte Fahrzeugflächenbauteile wie z. B. die Motorhaube 6a, die Kotflügel 6b, die Türverkleidungen 6c, die Außenhautblenden 6d, die Kofferraumklappen oder Heckdeckel 6e mit im wesentlichen vertikalen oder horizontalen Flächen, die C-Säulen 6f, ein Windlauf 6g oder der Dachrahmen 6h mit Solarzellenanordnungen 16 versehen sein.

Die Figuren 19 bis 21 zeigen schematisch drei Ausführungsformen eines beweg- liehen oder unbeweglichen Fahrzeugflächenbauteils, wobei auch andere

Karosseriebereiche als das Fahrzeugdach damit ausgestattet werden können. Das Fahrzeugflächenbauteil gemäß Fig. 19 besteht von oben nach unten, entsprechend seiner Gebrauchslage von außen nach innen aus:

• einer Deckschicht 101 , vorzugsweise gebildet aus einer außen liegenden wetterresistenten, UV-stabilen und kratzfesten Deckfolie; diese kann bestehen aus Polycarbonat (PC), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyethy- lenterephthalat (PET), Ethylen-Tetrafluorethylen (ETFE), Perfluorethy- lenpropylen-Copolymer (FEP) oder einem anderen transparentem Kunststoff oder Dünnglas • einer transparenten Schmelzklebstoff Schicht 102 aus einem gut bindenden

Schmelzklebstoff, wie Ethylen-Vinyl-Acetat (EVA), Thermoplastisches Polyurethan (TPU), Polyvinylbutyral (PVB) oder einem lonomer,

• mindestens einer Solarzelle 103, mehrere Solarzellen sind durch Zellverbinder 104 verschaltet; als Solarzellen 103 können herkömmliche kristalli- ne oder polykristalline Solarzellen, hergestellt im Zieh- oder Gussverfahren verwendet werden,

• als Zellverbinder 104 werden wegen der Wärmedehnung bevorzugt Litze verwendet,

• einer Trennschicht 105 aus einem Fasermaterial, wie Glasvlies, um den farbigen oder getönten Schmelzklebstoff 106 unterhalb der Solarzellen 103 vom transparenten Schmelzklebstoff 102 oberhalb der Solarzellen 103 voneinander zu trennen, 1 /

• einer vorzugsweise getönten oder gefärbten Schmelzklebstoffschicht 106 aus einem gut bindenden Schmelzklebstoff, wie Ethylen-Vinyl-Acetat (EVA), Thermoplastisches Polyurethan (TPU), Polyvinylbutyral (PVB) oder einem lonomer, • optional einer Rückseitenfolie aus PC, PMMA, PET, ETFE, PVF (Polyvinyl- fluorid), PVDF (Polyvinylidenfluorid); diese kann auch entfallen, und

• einer Trägerplatte aus einem Composite-Leichtbauteil, wie Hylite®, Alubond®, CSM-Verbunde (Waben, Schaum), Alucore®.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 20 und 21 werden als Solarzellen 113 bzw. 123 Dünnschichtsolarzellen, basierend auf den Dünnschichttechnologien wie Kupfer-Indium-Diselenid (CIS) oder Kupfer-Indium-Sulfid (CIS), Kupfer-Indium- Gallium-Diselenid (CIGS), Micro-amorphes Silizium (a-Si:H/μc-Si:H), amorphes Silizium (a-Si:H), Cadmium-Tellurid (CdTe/CdS), verwendet.

Die Solarzellen 113 sind beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 20 unterhalb der Deckschicht 111 und der Schmelzklebstoffschicht 112 (die in ihrem Aufbau der Deckschicht 101 und der Schmelzklebstoffschicht 102 aus Fig. 19 entsprechen) auf einer als Substrat dienenden Trägerschicht 114 angeordnet, die vorzugsweise als dünne Glasschicht (Glasplatte) ausgebildet ist. Der vorstehend beschriebene Solarzellenverbund wird mittels einer Schmelzklebstoffschicht 108 mit der tragenden Schicht 109 verbunden. Die Schichten 108 und 109 entsprechen in ihrem Aufbau dem Beispiel gemäß Fig. 19.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 21 sind die Solarzellen 123 unterhalb der als Superstrat dienenden Trägerschicht 124 angeordnet, die vorzugsweise als dünne Glasschicht ausgebildet ist. Der vorstehend beschriebene Solarzellenverbund wird mittels einer Schmelzklebstoffschicht 108 mit der tragenden Schicht 109 verbunden. Die Schichten 108 und 109 entsprechen in ihrem Aufbau dem Beispiel gemäß Fig. 19. Das Laminieren des Solarzellenverbundes mit der tragenden Schicht 109 wird vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 110 - 150 ⁰ C und einem Druck von 1 bis 15 bar durchgeführt. Als Laminierverfahren werden angewandt: das Laminieren in einem Vakuum-Laminator oder das Vakuum-Sack-Verfahren in einem Um- luftofen oder einem Autoklaven.

Der in Fig. 19 dargestellte Solarzellenverbund aus den Schichten 101 , 102, 103, 104, 105, 106 und 107 ist in einer Ausführungsform auch als Vorverbund oder Prelaminat 110 hergestellt und wird dann mit der als Composite-Leichtbauteil ge- bildeten tragenden Schicht 109 verbunden. Der Vorverbund 110 kann in einer minimalen Variante auch nur aus den Schichten 101, 102, 103 und 104 bestehen und mittels der Schmelzklebstoffschicht 108 mit der tragenden Schicht 109 verbunden werden.

Bei der in Fig. 20 dargestellten Ausführungsform können die Schichten 111 , 112, 113 und 114 optional auch als Vorverbund oder Prelaminat 110 hergestellt und dann mit der als Composite-Leichtbauteil gebildeten tragenden Schicht 109 mittels der Schmelzklebstoffschicht 108 verbunden werden. Sofern beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 21 unter den Schichten 124 und 123 optional noch eine Schmelzklebstoffschicht und eine untere Abdeckschicht oder Barriereschicht angeordnet ist (beide nicht gezeigt), die einen Korrosionsschutz der Solarzellenschicht 113 bildet, kann auch dieser Schichtverbund als Vorverbund oder Prelaminat hergestellt und dann mittels der Schmelzklebstoffschicht 108 mit der als Composite-Leichtbauteil gebildeten tragenden Schicht 109 verbunden werden.

Bei der Ausführungsform eines Fahrzeugflächenbauteils gemäß Figur 22 ist eine als Deckschicht nach außen dienende Kunststoffschicht 141 (beispielsweise aus Polycarbonat oder aus PMMA) relativ dünn ausgeführt, so dass zur Stabilisierung eine zusätzliche Trägerschicht 143 verwendet werden muss. Diese ist auf der Unterseite der Anordnung angeordnet, so dass der Solarzellenverbund 142 zwischen der Polycarbonatschicht 141 und der Trägerschicht 143 angeordnet ist. Als Trägerschicht 143 kann ein mit dem so genannten Compound-Spray-Moulding- Verfahren (CSM-verfahren) hergestelltes PU-Sandwichbauteil verwendet werden. Das PU-Sandwichbauteil besteht aus einer Wabenstruktur oder einem Schaumkern (z.B. Polystyrol (PS) oder Polyurethan (PU)), welche zwischen zwei mit Polyurethan besprühten Glasfasermatten verpresst wird. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel können der Solarzellenverbund 142 und die Kunststoffschicht 141 als Vorverbund oder Prelaminat hergestellt und dann mit der als Composite- Leichtbauteil gebildeten tragenden Schicht 143 verbunden werden.

In den Figuren 23 bis 25 sind stark schematisiert weitere vorteilhafte Ausführungsformen eines Composite-Leichtbauteils dargestellt. Durch die Schematisie- rung sind alle Schichten in gleicher Dicke dargestellt. In der Realität weisen die Schichten stark voneinander abweichende Schichtdicken auf, wie schon weiter oben im Zusammenhang mit Figur 5 angegeben.

Das in Fig. 23 dargestellte Composite-Leichtbauteil besteht von außen nach in- nen, entsprechend in der Figur von oben nach unten aus folgenden Schichten:

• Eine Deckschicht 200 aus Dünnglas oder einem witterungsbeständigen, kratz- und verschleißfesten Kunststoff, wie Polycarbonat (PC), PoIy- methylmethacrylat (PMMA), Polyethylenterephthalat (PET), Ethylen- Tetrafluorethylen (ETFE) oder Perfluorethylenpropylen-Copolymer (FEP),

• eine Verbindungsschicht 202 aus einem gut bindenden Schmelzklebstoff, wie Ethylen-Vinyl-Acetat (EVA), Thermoplastisches Polyurethan (TPU), Polyvinylbutyral (PVB) oder einem lonomer,

• eine Solarzellenanordnung 204, • eine Trennschicht 206 aus einem Fasermaterial, wie Glasvlies, um den farbigen oder getönten Schmelzklebstoff unterhalb der Solarzellen vom transparenten Schmelzklebstoff oberhalb der Solarzellen im fließenden Zustand bei der Lamination sauber voneinander zu trennen,

• eine Verbindungsschicht 208 aus einem gut bindenden Schmelzklebstoff, wie EVA, TPU, PVB oder einem lonomer,

• eine Metallschicht 210, beispielsweise aus einem dünnen Aluminiumblech, • eine Kunststoffschicht 212 aus einem festen aber leichten Kunststoff, wie Polypropylen (PP) oder Polyamid (PA), und

• eine Metallschicht 214, beispielsweise aus einem dünnen Aluminiumblech.

Die unteren drei Schichten 210, 212 uns 214 bilden eine Sandwichstruktur, wie sie beispielsweise unter dem Handelsnamen Hylite® (eingetragene Marke der ALCAN Singen GmbH) bekannt ist.

Das in Fig. 24 dargestellte Composite-Leichtbauteil besteht von außen nach in- nen, entsprechend in der Figur von oben nach unten aus folgenden Schichten:

• Eine Deckschicht 200 aus Dünnglas oder einem witterungsbeständigen, kratz- und verschleißfesten Kunststoff, wie PET, PC, PMMA, ETFE oder FEP, • eine Verbindungsschicht 202 aus einem gut bindenden Kunststoff oder

Schmelzklebstoff, wie EVA, TPU, PVB oder einem lonomer,

• eine Solarzellenanordnung 204,

• eine Trennschicht 206 aus einem Fasermaterial, wie Glasvlies, um den farbigen oder getönten Schmelzklebstoff unterhalb der Solarzellen vom transparenten Schmelzklebstoff oberhalb der Solarzellen im fließenden

Zustand bei der Lamination sauber voneinander zu trennen,

• eine Verbindungsschicht 208 aus einem gut bindenden Kunststoff oder Schmelzklebstoff, wie EVA, TPU, PVB oder einem lonomer,

• eine Metallschicht 210, beispielsweise aus einem dünnen Aluminiumblech, • eine Kunststoffschicht 212 aus einem festen aber leichten Kunststoff, wie

PP oder PA,

• eine Metallschicht 214, beispielsweise aus einem dünnen Aluminiumblech,

• eine Kunststoffschicht 216 aus einem festen aber leichten Kunststoff, wie PP oder PA, und • eine Metallschicht 218, beispielsweise aus einem dünnen Aluminiumblech. Die unteren fünf Schichten 210, 212, 214, 216 und 218 bilden eine äußert belastbare doppelte Sandwichstruktur.

Das in Fig. 25 dargestellte Composite-Leichtbauteil besteht von außen nach in- nen, entsprechend in der Figur von oben nach unten aus folgenden Schichten:

• Eine Deckschicht 200 aus Dünnglas oder einem witterungsbeständigen, kratz- und verschleißfesten Kunststoff, wie PET, PC, PMMA, ETFE oder FEP, • eine Verbindungsschicht 202 aus einem gut bindenden Kunststoff oder

Schmelzklebstoff, wie EVA ₁ TPU, PVB oder einem lonomer,

• eine Solarzellenanordnung 204,

• eine Trennschicht 206 aus einem Fasermaterial, wie Glasvlies, um den farbigen oder getönten Schmelzklebstoff unterhalb der Solarzellen vom transparenten Schmelzklebstoff oberhalb der Solarzellen im fließenden

Zustand bei der Lamination sauber voneinander zu trennen,

• eine Verbindungsschicht 208 aus einem gut bindenden Kunststoff oder Schmelzklebstoff, wie EVA, TPU, PVB oder einem lonomer,

• eine obere Decklage 222, die aus Metall, beispielsweise aus einem dün- nen Aluminiumblech, oder aus einem Faser-/Kunststoffverbund, wie Glasfaser, welches in PU eingebettet ist, besteht,

• eine Wabenschicht 224, mit einer Wabenstruktur aus Papier, Pappe, Metall oder Kunststoff, wobei die Wabenstruktur Hohlräume einschließen kann, oder • statt der Wabenschicht 224 ein Schaumkern 224 aus Polystyrol (PS) oder

Polyurethan (PU) oder Metall, und

• eine untere Decklage 226, die aus Metall, beispielsweise aus einem dünnen Aluminiumblech, oder aus einem Faser-/Kunststoffverbund, wie Glasfaser, welches in PU eingebettet ist, besteht. ie drei unteren Schichten 222, 224 und 226 bilden einen Sandwich-Verbund20, der bei äußerst geringem Gewicht eine sehr große Stabilität aufweist. Die tragende Schicht des Fahrzeugflächenbauteils, die in Fig. 23 von der Sandwichstruktur der unteren drei Schichten 210, 212 uns 214 gebildet wird, die in Fig. 24 von der Doppel-Sandwichstruktur der unteren fünf Schichten 210, 212, 214, 216 und 218 gebildet wird und die in Fig. 25 vom Sandwich-Verbund 220 gebildet wird, kann als steifes Bauteil vorgeformt und anschließend mit den übrigen Komponenten durch Lamination verbunden werden.

Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn der Verbund aus Tragschicht, Solarzel- len und bevorzugt auch der Deckschicht in einem Prozessschritt durch gleichzeitiges thermisches Umformen und Laminieren erzeugt wird.

Der Randabschluss des Composite-Leichtbauteils kann, wie nachfolgend beschrieben, erfolgen. Im Randbereich der Alu-Polypropylen (PP)-Alu-Platte (ent- sprechend den unteren drei Schichten 210, 212 uns 214 in Fig. 4) könnte der PP- Kern in geeigneter Weise (z.B. ausgefräst) entfernt werden, damit eine entsprechend geformte Profildichtung aufgenommen werden kann. Auch eine Polyurethan (PU)-Umschäumung der Kante des Composite-Leichtbauteils kann in einer gefrästen Fuge verankert werden. Ebenso könnten vor der Lamination die Kanten umgebördelt werden, damit die Kanten versiegelt sind. Es kann auch ein Umbiegen der transparenten Kunststofffolie beim Laminations-/ Thermischen Umform- prozess und eine nachfolgende Verklebung mit der PP-Schicht durchgeführt werden.

Beim Thermoformvorgang könnten zusätzliche Versteifungswölbungen oder Versteifungen eingebracht werden, welche der Versteifung des Bauteils oder der Versenkung der Solarzellenanordnung dienen.

Der Nachteil eines auf zwei unabhängigen Produktionsvorgängen beruhenden Ablaufs wird dadurch beseitigt, dass mit geeigneten Materialien beide Vorgänge in einem Prozess erfolgen können. Das heißt, dass in nur einem Prozessschritt die dreidimensionale Formgebung und die Lamination zu einem Solarverbund erfolgen, so wie dies an einem in Fig. 26 gezeigten Beispiel dargestellt ist. In Figur 26 ist ein Formenträger 350 vorgesehen, auf dem eine Unterform 340 gelagert ist. Nach oben wird die gezeigte Anordnung durch eine Oberform 300 begrenzt. Die Unterform 340 und die Oberform 300 können im einfachsten Fall von jeweils einer entsprechend der gewünschten Wölbung des Fahrzeugflächenbauteils 6 vorgeformten Scheibe gebildet werden. Zwischen der Unterform 340 und der Oberform 300 sind von unten nach oben folgende Schichten eines als Composite-Leichtbauteil ausgebildeten Fahrzeugflächenbauteils angeordnet, wobei aufgrund der von der späteren Gebrauchslage abweichenden Anordnung die unterste Schicht der späteren Außenschicht entspricht:

• eine Deckschicht 330

• eine Schmelzkleber-Schicht 326

• eine Solarzellenschicht 324 • eine Schmelzkleber-Schicht 322

• eine Decklage 316

• eine Distanzschicht 314

• eine Decklage 312

Die Schmelzkleber-Schichten 322 und 326 bilden mit der Solarzellenschicht 324 ein Solarzellen-Modul 320, welches vorgefertigt sein kann.

Die Decklagen 316 und 312 bilden mit der dazwischen angeordneten Distanzschicht 314 eine Verbundplatte 310.

Das Material der einzelnen Schichten entspricht dem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele. Die Verbundplatte 310 ist stabil und leicht, bevorzugt als Sandwich-Leichtbauteil ausgebildet. Sie bildet die tragende Schicht im Sinne des Hauptanspruchs. Die äußere Deckschicht 330 besteht aus einem leichten, verschleißfesten und kratzfesten Material, wie Dünnglas oder Kunststoff (beispielsweise entsprechend dem Bauteil 124 in Fig. 21).

Als Solarzellen 324 können herkömmliche monokristalline oder polykristalline Solarzellen, hergestellt im Zieh- oder Gussverfahren, oder Dünnschichtsolarzellen, basierend auf den Dünnschichttechnologien wie Kupfer-Indium-Diselenid oder Kupfer-Indium-Sulfid (CIS), Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS), Microamorphes Silizium (a-Si:H/μc-Si:H), amorphes Silizium (a-Si:H), Cadmium- Tellurid (CdTe/CdS), verwendet werden.

Besonders bevorzugt werden alle Schichten gemeinsam auf die Unterform 340 aufgelegt und durch absenken der Oberform 300 und einen thermischen der Bin- dungsprozess in einem Arbeitsgang miteinander verbunden und gleichzeitig in die gewünschte Form gebracht.

Dies geschieht durch Lamination entweder in einem Vakuumlaminator, einer Vakuumpresse oder in einem Autoklaven. In jedem Fall ist eine Unterform notwendig, in welcher die Formgebung erfolgt. In einer Presse ist auch eine konvexe Oberform notwendig. Als verformbare Platte (im Sinne des Patentanspruchs: als tragende Schicht), welche später die Steifigkeit des Solarmoduls übernimmt, können entsprechend Fig. 23 und 24 Verbundplatten verwendet werden, die zwischen mindestens zwei dünnen Metallblechen (Aluminium, Aluminiumlegierungen) mindestens einen Kunststoffkern (Polypropylen, Polyamid) einschließen, welcher durch die Prozesstemperatur soweit erweicht, dass mit Hilfe des Prozessdruckes eine Formgebung erfolgen kann, wobei nach Abkühlung des Laminats die herbeigeführte Form im Wesentlichen beibehalten wird. Zur Erreichung der endgültigen Sollwölbung wird die Rückstellung bei der Verformung berücksichtigt. Gleichzeitig wird in diesem Prozess eine transparente Kunststofffolie als Deckschicht 330 (z.B. PC, PET, PMMA; FEP, ETFE, usw.), mindestens zwei Schmelzklebefolien 322, 326 (z.B. PVB, EVA, TPU, SentryGlas®Plus (SentryGlas® ist eine eingetragene Marke der Firma DuPont) , Surlyn® (Surlyn® ist eine eingetragene Marke der Firma DuPont), zwischen denen sich mindestens eine Solarzelle 324 und gegebenenfalls ein Glasvliesstreifen befinden, mit in die Form gedrückt, wobei die Schmelzklebefolien soweit erweichen, dass ein Laminat aus den vorgenannten Kunststofffolien und der Verbundplatte 310 zu Stande kommt. Die Unterform, wie auch die Oberform, kann eine Vorrichtung aufweisen, mit der diese separat beheizt werden kann. Die Verbundplatte 310 kann wie schon vorstehend beschrieben aus mehreren verschiedenen Metall- und Kunststoffschichten aufgebaut sein.

Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. So ist es insbesondere möglich, die Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander zu kombinieren, so dass auch derartige Anordnungen von der Erfindung umfasst sind.

Die dargestellten Fahrzeugflächenbauteile und Dachmodule bilden grundsätzlich beispielhafte Fahrzeugbauteile, deren Außenhaut die Außenfläche des Fahrzeugs bilden. Die Erfindung ist jedoch auch an anderen Fahrzeugbauteilen wie beispielsweise Heckmodulen und Front- oder Heckspoilern vorteilhaft realisierbar.

Bezugszeichenliste

Fahrzeug 31 Dichtungsstreifen

Frontscheibe 32 Dichtlippe

Heckscheibe 33 Randbereich

Fahrzeugdach 34 Dachschale

Dachmodul 101 Deckschicht

Fahrzeugflächenbauteil 102 Schmelzklebstoffschicht

Kleberaupe 103 Solarzelle

Dachrahmen 104 elektrische Verbindungsleitun

Flanschbereich gen erste innere Tragschicht 105 Trennschicht (Glasvlies)

Kernschicht (Distanzschicht) 106 Schmelzklebstoffschicht zweite äußere Tragschicht 107 Rückseiten-Abdeckschicht

Entkopplungsschicht 108 Schmelzklebstoffschicht

Außenhaut 109 Tragende Schichten (Compo-

Einleger site-Leichtbauteil)

Solarzellenanordnung 110 Vorverbund (Prelaminat)

Klebeschicht 111 Deckschicht

Solarzelle 112 Schmelzklebstoffschicht obere EVA-Folie 113 Solarzelle (Dünnschicht) untere EVA-Folie 114 Trägerschicht (für 113)

Folie 123 Solarzelle (Dünnschicht)

Schicht 124 Trägerschicht (für 123)

Vertiefung 141 Kunststoffschicht

Randspalt 142 Solarverbund

Flanke 143 Träger

Dichtung 200 Deckschicht

Klebstoff 202 Verbindungsschicht

Dichtung 204 Solarzellenanordnung

Dichtschnur 206 Trennschicht

Dichtmasse 208 Verbindungsschicht 210 Metallschicht 310 Verbundplatte

212 Kunststoffschicht (Distanz- 312 Decklage

Schicht) 314 Distanzschicht

214 Metallschicht 316 Decklage

216 Kunststoffschicht (Distanz- 320 Solarzellen-Modul

Schicht) 322 Schmelzkleber

218 Metallschicht 324 Solarzellen

220 Sandwich-Verbund 326 Schmelzkleber

222 (obere) Decklage 330 Deckschicht

224 Wabenschicht 340 Unterform

226 (untere) Decklage 350 Formträger 300 Oberform