{"id":29644,"date":"2021-10-05T15:46:46","date_gmt":"2021-10-05T13:46:46","guid":{"rendered":"https:\/\/www.krafthand.de\/truck\/?p=29644"},"modified":"2021-10-05T15:46:46","modified_gmt":"2021-10-05T13:46:46","slug":"generator-elektrischer-antrieb-im-leichten-nfz-verteilerverkehr","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.krafthand.de\/truck\/artikel\/generator-elektrischer-antrieb-im-leichten-nfz-verteilerverkehr-29644\/","title":{"rendered":"Generator-elektrischer Antrieb im leichten Nfz-Verteilerverkehr"},"content":{"rendered":"

Ab 2025 m\u00fcssen die in der Europ\u00e4ischen Union neu zugelassenen Nutzfahrzeuge spezifische Emissionsziele erreichen. Bei zu hohen Emissionen werden Strafzahlungen von bis zu 65.000 Euro pro verkauftem Fahrzeug f\u00e4llig. Als Alternative bietet sich, speziell f\u00fcr Fahrzeuge des leichten Verteilerverkehrs, das im Fraunhofer-Institut f\u00fcr Betriebsfestigkeit und Systemzuverl\u00e4ssigkeit LBF patentierte Konzept des generator-elektrischen Antriebs an.<\/p>\n

In einem Forschungsprojekt zum ‚Hocheffizienten Antriebsstrang f\u00fcr Nutzfahrzeuge‘ unter Ber\u00fccksichtigung der nationalen Mobilit\u00e4ts- und Wasserstoffstrategie\u00ab (HANNAe) standen biogene Kraftstoffe<\/strong>, eine W\u00e4rmekraftmaschine<\/strong> im Station\u00e4rbetrieb<\/strong> sowie der Energiespeicher<\/strong> zur vollst\u00e4ndigen Integration der Rekuperationsenergie im Fokus. Gemeinsam mit dem Produktbereich ‚Neue Antriebssysteme‘ des Fraunhofer ICT sowie den Instituten Fraunhofer IMM und ISE haben die Forschenden des Fraunhofer LBF<\/a> einen speziellen, f\u00fcr die Anforderungen des leichten Nfz-Verteilerverkehrs optimierten generator-elektrischen Antriebsstrang<\/strong> ausgelegt. Er verbindet den Angaben zufolge in besonderer Weise Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit. (N\u00e4heres vermittelt ein Online-Workshop des Fraunhofer LBF am 20. Oktober 2021 von 9.00 – 12.00 Uhr).<\/p>\n

In Deutschland werden mehr als 70 Prozent des gesamten G\u00fcterverkehrs auf der Stra\u00dfe abgewickelt. Es sind gerade die mittleren Lkw im leichten Verteilerverkehr, die ihre Nutzlastkapazit\u00e4t unterdurchschnittlich ausnutzen und deshalb besonders hohe Emissionen je Tonnenkilometer aufweisen. Batterieelektrische Lkw f\u00fcr diese Transportaufgaben sind emissionsfrei, allerdings auch schwer und teuer: Im Verteilerverkehr ben\u00f6tigen sie f\u00fcr eine Fahrstrecke von 200 Kilometern eine Batteriekapazit\u00e4t von deutlich mehr als 200 Kilowattstunden (kWh), was einer Zusatzmasse von rund 2,5 Tonnen entspricht und die Fahrzeugkosten mehr als verdoppelt.<\/p>\n

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Relative positive Beschleunigung als ein Ma\u00dfstab zur Bewertung von Lkw-Fahrprofilen. Grafik: Fraunhofer LBF<\/figcaption><\/figure>\n

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Generator-elektrischer Antrieb f\u00fcr 12-Tonnen-Lkw<\/h3>\n

Ein wirtschaftlicher und sofort verf\u00fcgbarer Weg zur emissionseffizienten Traktionsenergie ist die Nutzung generatorisch produzierter elektrischer Energie<\/strong>. Dazu dienen effiziente, station\u00e4r betriebene W\u00e4rmekraftmaschinen f\u00fcr die mittlere Traktionsleistung sowie elektrische Maschinen zur Umwandlung der kinetischen Energie bei der Fahrzeugverz\u00f6gerung. Im Rahmen des Forschungsprojektes zum ‚Hocheffizienten Antriebsstrang f\u00fcr Nutzfahrzeuge‘ unter Ber\u00fccksichtigung der nationalen Mobilit\u00e4ts- und Wasserstoffstrategie\u00ab (HANNAe) haben Forschende des Fraunhofer LBF gemeinsam mit dem Produktbereich \u00bbNeue Antriebssysteme\u00ab des Fraunhofer ICT sowie Wissenschaftler*innen von Fraunhofer IMM und ISE einen speziellen, f\u00fcr die Anforderungen des leichten Nfz-Verteilerverkehrs optimierten generator-elektrischen Antriebsstrang ausgelegt. Dessen zentrale Komponenten sind ein f\u00fcr den Betrieb mit biogenen gasf\u00f6rmigen Brennstoffen ausgelegter 3-Zylinder Motor mit einer konstanten Leistung von 50 kW sowie ein 32 kWh gro\u00dfer Energiespeicher mit Lithium-Eisenphosphat-Hochleistungszellen. Die damit f\u00fcr den Antrieb des generator-elektrischen Fahrzeugs (GEV) zur Verf\u00fcgung stehende Leistung und Energie reichen f\u00fcr typische Tagesfahrstrecken von bis zu 300 Kilometer vollkommen aus und bedeuten keine Einschr\u00e4nkungen gegen\u00fcber konventionellen Diesel-Lkw.<\/p>\n

Perspektiven der GEV-Technologie<\/h3>\n

„Mit der auf die durchschnittliche Leistungsanforderung im leichten Verteilerverkehr ausgelegten station\u00e4ren W\u00e4rmekraftmaschine sowie dem besonders kompakten Hochleistungsenergiespeicher f\u00fcr Spitzenleistungen bis 250 kW sind die Komponenten der GEV-Technologie besonders masse- und kosteneffizient. Aufgrund der deutlich reduzierten Kraftstoffkosten w\u00fcrde sich der Mehrpreis des generator-elektrischen Lkw innerhalb von zwei Jahren amortisieren und die CO2-Emissionen deutlich reduziert“, erkl\u00e4rt R\u00fcdiger Zinke, der das Projekt gemeinsam mit Artur Sch\u00f6nemann am Fraunhofer LBF betreut.<\/p><\/blockquote>\n

Wesentlich f\u00fcr die Gesamteffizienz schwerer Stra\u00dfenfahrzeuge ist die m\u00f6glichst vollst\u00e4ndige Integration der generatorisch erzeugten Bremsenergie. „Das wird in unserem Konzept durch besonders leistungsf\u00e4hige und alterungsbest\u00e4ndige Zellen gew\u00e4hrleistet, die den Aufbau eines verh\u00e4ltnism\u00e4\u00dfig kleinen und kompakten Speichers erm\u00f6glichen. Dies ist eine der besonderen Kompetenzen des Fraunhofer LBF“<\/em>, erg\u00e4nzt Artur Sch\u00f6nemann.<\/p>\n

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\nDer generator-elektrische Antrieb<\/strong>
\nFahrzeuge mit generatorelektrischem Antrieb fahren immer elektrisch. Dabei ist der Elektromotor in Drehmoment und Leistung bedarfsgerecht und optimal abgestimmt. Typische Kurzstrecken k\u00f6nnen ausnahmslos mit der Batterie bew\u00e4ltigt werden.<\/p>\n

Das Besondere am generator-elektrischen Powerpack ist die gro\u00dfe Reichweite. F\u00fcr lange Strecken wird das Batteriesystem st\u00e4ndig im Fahren geladen. Dazu dient ein monovalenter Gasmotor, der \u00fcber einen elektrischen Generator Strom erzeugt, den die Batterie fortlaufend zwischenspeichert. Der Motor l\u00e4uft mit konstanter Drehzahl und immer in seinem Wirkungsgrad-Optimum. Da die Klopffestigkeit von Methangas zudem h\u00f6her ist als die der normalen Ottokraftstoffe, verdichtet der Motor st\u00e4rker. Damit ist die Energieeffizienz des Gasmotors gegen\u00fcber Benzinmotoren deutlich besser.<\/p>\n

Im Gegensatz zu reinen Elektrofahrzeugen besitzen generator-elektrische Fahrzeuge eine W\u00e4rmequelle, die im Winter den Fahrgastraum w\u00e4rmt und im Sommer die Klimaanlage mit Energie versorgt. Die Ger\u00e4uschentwicklung ist dezent, da der Motor mit konstanter Drehzahl l\u00e4uft. Generatorelektrische Antriebe vereinen so die Reichweiten- und Infrastrukturvorteile von Verbrennungsmotoren mit den Effizienzvorteilen von Elektroantrieben. Sie sind f\u00fcr Pkw, Lkw und Nutzfahrzeuge geeignet.\u00a0 Dieses Video<\/a> erkl\u00e4rt das Prinzip.
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\r\n\t\t\t\t\t\t\t\tKontakt zum Autor:
\r\n\t\t\t\t\t\t\t\tGeorg Blenk<\/strong>, 08247 \/ 3007-45 | georg.blenk@krafthand-medien.de<\/a>\r\n\t\t\t\t\t\t\t
\r\n\t\t\t\t\t\t\r\n\t\t\t\t\t<\/div>\r\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\r\n\t\t\t\t\t<\/div>\r\n\t\t\t\t<\/div>\r\n\t\t\t\t","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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